直流电机测速

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1、电控学院课程设计（论文）课程名称：ARM嵌入式系统题目：基于ARM的直流电机测速系统院（系）：测控技术与仪器专业班级：姓名：学号：指导教师：2013年12月29日第0页西安科技大学电控学院课程设计基于ARM的直流电机测速系统摘 要： 随着微电子和计算机技术的发展，直流电机的要求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国名经济领域都有应用。研究直流电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 本控制系统的设计，有硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计主要包括单片机最小系统、

2、键盘控制模块、直流电机驱动模块、蜂鸣器报警模块、红外对管测速模块等功能模块的设计。软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序，最总实验对直流电机转动方向及转动速度的控制，并且将直流电机的转动速度动态显示在上位机上。本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。 关键词：直流电机，转速控制，方向控制，转速测量第0页西安科技大学电控学院课程设计目录第一章绪论11.1ARM技术的发展11.2ARM的广泛应用11.3本课题研究目的及意义2第二章系统分析22.1  设计目的 22.2  设计要求 22.3设计分析32.3.1核心控制电路32.3.2电动机接口电路32.3.3用户接口电

3、路3第三章系统设计43.1硬件设计43.1.1直流电机驱动模块43.1.2报警模块63.1.3测速模块63.1.4显示模块63.2软件设计73.2.1流程图73.2.2程序清单7第四章心得体会13参考文献：16第15页西安科技大学电控学院课程设计第一章绪论1.1ARM技术的发展ARM公司的IP核已经由ARM7,ARM9发展到今天的ARM11版本。ARM11囊括了Thumb-2,CoreSight,TrusZone等众多业界领先技术，同时由单一的处理器内核向多核发展，为高端的嵌入式应用提供了强大的处理平台。高集成度SOC芯片的采用可以带来一系列好处，诸如减少了外围器件

4、和PCB面积，提高系统抗干扰能力，缩小产品体积，降低功耗等。　　ARM公司是一家IP供应商，其核心业务是IP核以及相关工具的开发和设计。半导体厂商通过购买ARM公司的IP授权来生产自己的微处理器芯片。由此以来，处理器内核来自ARM公司、各芯片厂商结合自身已有的技术优势以及芯片的市场定位等因数使芯片设计最优化，从而产生了一大批高度集成、各据特色的SOC芯片。例如Intel公司的XScale系列集成了LCD控制器、音频编/解码器，定位于智能PDA市场；Atmel公司的AT91系列片内集成了大容量Flash和RAM、高精度A/D转换器以及大量可编程I/O端口，特别适合于工

5、业控制领域；Philips公司的LPC2000系列片内集成了128位宽的零等待Flash存储器以及I2C, SPI,PWM,UART等传统接口，极高的性价比使它对传统的8/16位MCU提出了严峻的挑战。本次设计仍使用的ARM7系列。1.2ARM的广泛应用ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无

6、线通讯设备采用了ARM技术，ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。第15页西安科技大学电控学院课程设计5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的

7、应用。1.3本课题研究目的及意义直流电动机是最早出现的电动机，也是最早实现调速的电动机。长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高效率，优异的动态特性，现在仍是大多数调速控制电动机的最优选择。因此研究直流电机的速度控制，有着非常重要的意义。随着ARM的发展，数字化直流PWM调速系统在工业上得到了广泛的应用，控制方法也日益成熟。它对ARM的要求是：具有足够快的速度；有PWM口，用于自动产生PWM波；有捕捉功能，用于测频；有A/D转换器、用来对电动机的输出转速、输出电压和电流的模拟量进行模/数转换。通过设计基于