西电微机原理课程设计报告(11级) - 图文

2026/1/12 11:37:07

采用74ls138构成地址译码电路,ref+、ref-外接温度测量电路。

五、8位DA变换接口驱动直流电机

1.数模变换器0832

DAC0832是8位D/A转换器,它采用CMOS工艺制作,具有双缓冲器输入结构,其引脚排列如图所示, DAC0832各引脚功能说明: DI0~DI7:转换数据输入端。 CS:片选信号输入端,低电平有效。 ILE:数据锁存允许信号输入端,高电平有效。

WR1:第一写信号输入端,低电平有效, Xfer:数据传送控制信号输入端,低电平有效。

WR2:第二写信号输入端,低电平有效。

Iout1:电流输出1端,当数据全为1时,输出电流最大;当数据全为0时,输出电流最小。

Iout2:电流输出2端。DAC0832具有:Iout1+Iout2=常数的特性。 Rfb:反馈电阻端。

Vref:基准电压端,是外加的高精度电压源,它与芯片内的电阻网络相连接,该电压范围为:-10V~+10V。 VCC和GND:芯片的电源端和地端。

DAC0832内部有两个寄存器,而这两个寄存器的控制信号有五个,输入寄存器由ILE、CS、WR1控制,DAC寄存器由WR2、Xref控制,用软件指令控制这五个控制端可实现三种工作方式:直通方式、单缓冲方式、双缓冲方式。

三种工作方式区别是:直通方式不需要选通,直接D/A转换;单缓冲方式一次选通;双缓冲方式二次选通。 2.直流伺服电机

直流伺服电机的工作原理与一般直流电动机的工作原理市完全相同。他激直流电机转子上的载流导体(即电枢绕组)在定子磁场中受到电磁转矩的作用,使电机转子旋转。由直流电机的基本原理分析得到: n=(u-IaRa)/Ke

式中:n——电枢的转速,r/min;u——电枢电压;Ia——电机电枢电流 Ra——电枢电阻;Ke——电势系数

最常用的是调压调速系统,即1(改变电枢电压). 3.电路原理图设计

0832的DI0~DI7接到数据总线D0~D7上,WR1接到控制总线的WR上,片选端接到译码器上进行片选控制。Iout1 和Iout2 经LM324AD和复合晶体管放大后驱动直流电机的运转。 电路原理图如下:

由上图可以看出,只要加上-12V参考电压,LM324AD运放采用+12V电源,则可以输出0~12V电压。利用程序可以控制电机的启动和转速,显然,电机只能一个方向转动。

由于D/A变换器的输入可以从00H到FFH,从而使运放的输出线性变化从0V到+12V,从而可以根据要求,利用该输出,控制电机工作在相应速度上。

六、步进电机控制电路

1.步进电机简介

步进电机是机电一体化的关键部件之一,被广泛应用于需要精确定位、同步、行程控制等场合。

本设计所采用的是国产20BY-0型步进电机,它使用+5V直流电源,步距角为18度。电机线圈由四相组成,即A、B、C、D四相,驱动方式为二相激磁方式,电机示意图和各线圈通电顺序如图1和表4.1所示:

图 1 步进电机原理图

表1

相顺序 0 1 2 3

A 1 0 0 1

B 1 1 0 0

C 0 1 1 0

D 0 0 1 1

相顺序从0到1称为一步,电机轴将转过18度,0?1?2?3?4则称为通电一周,转轴将转过72度,若循环进行这种通电一周的操作,电机便连续的转动起来,而进行相反的通电顺序如4?3?2?1将使电机同速反转。通电一周的周期越短,即驱动频率越高,则电机转速越快,但步进电机的转速也不可能太快,因为它每走一步需要一定的时间,若信号频率过高,可能导致电机失步,甚至只在原步颤动。 2.电路原理图设计

因采用了PC机和PC总线接口应用平台,硬件电路相对简单,除利用了PC

机本身资源外(如中断资源),还利用了平台上的8253计数/定时器、8255并行接口单元,再加上外围驱动电路,便构成可步进电机控制电路,硬件原理图如下


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