单片机控制直流电机：AD/DAC转换与按键调速设计详解

本文档是一份关于单片机控制直流电机的专题资料，由学生徐银浩在2014年11月完成，其专业背景是电子信息工程，指导老师是沈兆军。设计目标是利用单片机AT89C51实现对直流电机的调速控制，并结合AD（模拟-数字）和DA（数字-模拟）转换技术，以及按键输入实现正转、反转和速度调节。 1. **设计背景**: 电动机在工业和日常生活中扮演重要角色，传统模拟控制方式逐渐被计算机技术和新型电力电子器件所取代。系统利用直流电机的速度与电压成正比的特点，通过ADC0809采集输入电压，经单片机处理后转化为模拟信号，再驱动DAC0832进行放大，从而控制电机转速。 2. **系统功能**: - A/D转换: ADC0809负责将可变电阻的电压变化转换为数字信号，输入至AT89C51。 - D/A转换: AT89C51处理来自A/D的信号，通过DAC0832生成模拟电压，控制电机的转速。 - 按键控制: 设计有加速和减速按键，手动模式下，按键操作会按预定速率调整电机转速。 - 显示: 通过LED或LCD实时显示电机转速，便于观察和监控。 3. **硬件设计**: - **最小系统**: 包括AT89C51单片机，A/D转换器ADC0809，D/A转换器DAC0832，以及按键和显示电路。 - **按键电路**: 提供手动控制信号输入，通过P3.0口输出编码，经DAC0832处理。 - **A/D转换模块**: 可变电阻连接ADC0809，P1口读取电压值，P2口输出8位BCD编码。 - **电机转速测量和显示电路**: 通过P2口输出的编码控制电机，同时实时显示转速。 4. **软件设计**: - **主程序**：管理整个系统的运行，包括按键扫描、A/D转换、D/A转换和显示更新等。 - **按键扫描程序**：检测按键输入，触发电机转速的调整。 - **显示子程序**：处理和显示转速数据。 - **中断处理程序**：对定时器中断进行响应，确保系统的稳定运行。 - **A/D和D/A转换程序**：实现模拟信号与数字信号的转换。 5. **系统调试与总结**: 完成设计后，进行了详细的系统调试，确保各部分功能正常，并对整个设计过程进行了总结，提供了源程序和电路原理图等参考资料。 这份资料提供了深入理解单片机控制直流电机系统的设计思路和技术细节，适合电子工程专业学生学习和实践单片机应用，尤其是涉及模拟信号处理和控制电路设计的部分。