微機實習報告

微機控制系統實習報告

微機實習是我們專業的一門必修的專業實習課，也是大學期間最後的一門實習課，實習的目的是使我們進一步加深對《微機原理與接**術》、《微控制器原理與應用》等課程相關理論知識的理解，並基本掌握將這些理論知識應用於自動控制系統設計的基本方法與技能，掌握收集、分析、應用資料的基本方法，通過技術方案的選擇論證、硬體設計、程式設計，掌握自控原理、微機原理、微控制器、計算機控制等課程理論知識在自動控制中的應用方法，掌握基於微型計算機的自動控制裝置、自動測試儀器等的設計方法與技能為今後從事相關技術工作奠定必要的基礎。

本次實習共三周，我們自行組好了小組，共三人。小組根據學校的實習計畫以及自身的情況，選了「直流電機調速控制」一題，並做好了計畫，第一周設計好方案，做好原理圖；第二週開始購買器件，按照原理圖做好pcb板，同時完成程度的編寫；第三週的主要任務則是除錯和寫總結。

在實習做實物作品之前，首先得了解直流電機的調速原理，根據勵磁方式不同，直流電機分為自勵和他勵兩種型別。對於直流電機來說，人為機械特性方程式為：（其中un、φn 為額定電樞電壓、額定磁通量；ke、kt 是與電機有關的常數；rad、ra電樞外加電阻、電樞內電阻；n0、△n 為理想空載轉速、轉速降）。

改變電樞電壓，實現對直流電機速度調節的方法被廣泛採用。改變電樞電壓可通過多種途徑實現，如閘流體供電速度控制系統、大功率電晶體速度控制系統、直流發電機供電速度控制系統及電晶體直流脈寬調速系統等。

另一方面，在pwm驅動控制的調整系統中，通過改變直流電機電樞上電壓的「占空比」來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉速。在脈衝作用下，當電機通電時，速度增加；電機斷電時，速度逐漸減少。只要按一定規律，改變通、斷電的時間，即可讓電機轉速得到控制。

設電機始終接通電源時，電機轉速最大為vmax，設占空比為d=t1/t，則電機的平均速度為：（其中，vd 為電機的平均速度；vmax是電機全通電時的速度(最大)； d=t1/t即為占空比）。由式可知，當我們改變占空比d時，就可以得到不同的電機平均速度vd，從而達到調速的目的。

嚴格地講，平均速度vd與占空比d並不是嚴格的線性關係，在一般的應用中，可以將其近似地看成線性關係。

通過對電機控制速度的原理的學習和了解，我們開始了設計電路原理圖，具體包括了顯示部分、微控制器復位部分、脈衝發生部分、按鈕部分、電源排線部分等組成，我們選用了at89c52微控制器，共陽4位數碼顯示管作主要部件，對於電路還完整設計了復位電路等。選用p0口作數碼輸出顯示口，p1.0-p1.

3為按鈕控制口，p3.0、3.1則採集直流電機的訊號，而p3.

5則為訊號反饋口。通過兩天的設計，我們組終於完成了顯示部分的電路原理圖，這項工作主要是由我們小組其餘兩位組員完成。如下圖：

完成顯示部分的電路圖後，還有乙個更重要的原理圖要完成，那就是驅動部分的電路原理圖，在直流電機控制中常用h橋電路作為驅動器的功率驅動電路。用功率mosfet構成h橋電路的橋臂。本設計採用4個相同的n溝道功率mosfet的h橋電路，具備較好的效能和較高的可靠性，並具有較大的驅動電流。

其電路圖所示。圖中vm為電機電源電壓，4個二極體為續流二極體，輸出端併聯乙隻小電容c6，用於降低感性元件電機產生的尖峰電壓。

接著下一步便是畫pcb圖以及做pcb板實物了，考慮到兩個原理圖的連線較少，大部分功能都是由微控制器實現，所以我們決定做成單層板，由原理圖可得：

（上圖：顯示部分pcb圖）

（上圖：驅動部分pcb圖）

完成pcb圖的設計後，便開始做實物pcb板，這個工作在我們小組中主要由我負責。具體步驟如下：

第一、製作前的準備。對照原理圖，一一列出元器件的清單，計算好所有器件的規格，比如電阻的阻值、電容的容積等，做好列表好就到商店購買。在我們所選的器件中，電路板的規格是20*9（cm），at89c52微控制器一片，上拉電阻阻值為10k共8個，p型、n型mos管各兩個，光偶兩個，共陽數碼管乙個，電源排針，排線等。

第二、電路板佈線製作。首先將列印紙放在腐蝕板上，用熨斗在列印紙表面加熱5到10分鐘，直至列印紙上的黑線完全貼到腐蝕板為止；接下來將腐蝕板放到氯化鐵溶液中腐蝕，時間大概在20分鐘，觀察到腐蝕板除黑線外的金屬層完全腐蝕為止；最後一步就是將板在氯化鐵中取出，放到清水中洗去腐蝕液，然後用沙紙將油性的黑線擦去，這項工作就算完成。

第三、器件的安裝。在剛才做好的板上找到所有元件的引腳位置，在上面打好洞，然後將所有元器件按一定的規則在電路板上擺布好，因為我們所做的是單面板，所以只有在元器件的另一面焊接，遵循焊烙的原則，細心地將各器件引腳焊接固定在電路板上。

第四、整體檢查。這步是做電路板的最後一步，也是相當重要的一步，做完上面的後必須從多方面對做好的電路板進行檢查，主要是對線路的導通性，器件放置的合理性，以及有沒有虛焊或漏焊的地方等等，如一發現存在問題，則應馬上更正過來，以保證下面的測試不受影響。

做完以上工作後，算是完成了pcb板實物的製作，下面就應該對控制直流電機的轉速、測速以及顯示進行程式的編寫了。具體程式如下：

#include

#define unsigned char uchar

sbit direction_0=0x90^0; //定義正轉方向

sbit direction_1=0x90^1; //定義反轉方向

sbit speed_up=0x90^2定義加速

sbit speed_down=0x90^3; //定義減速

sbit pulse_0=0xa0^6脈衝輸出口pulse_0

sbit pulse_1=0xa0^7脈衝輸出口pulse_1

sbit led1=0xa0^0數碼管驅動1

sbit led2=0xa0^1數碼管驅動2

sbit led3=0xa0^2數碼管驅動3

sbit led4=0xa0^3數碼管驅動4

//pwm產生子程式

create_pwm(uchar k)

while(1) }

//高電平延時子程式

void delay_high(uchar m,uchar n)

//低電平延時子程式

void delay_low(uchar i,uchar j)

//速度反饋子程式

uchar fankui()

uchar timer1() interrupt 3

//顯示子程式

void display(uchar speed)

; uchar ge,shi,bai,qian;

bai=speed/100;

ge=speed%100;

shi=speed/10%10;

qian=speed/1000;

led1=1;

led2=0;

led3=0;

led4=0;

p0=table[ge];

delay();

led1=0;

led2=1;

led3=0;

led4=0;

p0=table[shi];

delay();

led1=0;

led2=0;

led3=1;

led4=0;

p0=table[bai];

delay();

led1=0;

led2=0;

led3=0;

led4=1;

p0=table[qian];

delay();

}//顯示延時子程式

void delay()

main()

if(direction_1==0若按下按鈕2，電機反轉

{ flag2=1;

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