8086微机应用DAC0832控制小直流电机转速的设计.doc

课程设计任务书2009~2010学年第1学期一、设计题目8086微机应用DAC0832控制小直流电机转速的设计二、设计目的巩固“微机原理”课程学过的知识,加强理论与实践的联系。通过本课程设计,使学生初步了解8086系列微机系统的硬件设备,学会8086系列编程指令的基本功能。三、设计内容与要求1、内容采用8086CPU构建微机系统,扩展4KEPROM和2K静态RAM作为存储系统,采用最小模式,利用DAC0832,编制程序输出双极性模拟电压驱动小直流电机,使电机能以不同转速正反向运行。2、设计要求(1)、查阅文献资料,了解DAC0832双极性电压输出控制原理,并在报告书中综述之。(2)、设计系统的硬件连接原理图,对原理图加以说明。(3)、画出程序框图,并说明。(4)、编写应用程序,并注解程序。(5)、提交课程设计说明书。四、设计资料与参数1、电机转速由8个按钮开关以补码形式给定输入,并以发光二极管形式显示出来。电机的转速变化范围为反向500rpm~正向500rpm;2、DAC0832双极性电压输出控制原理,控制小直流电机以不同转速运行。3、小直流电机额定电压为5V。电源:5V由外部提供。五、设计前准备DAC0832双极性电压输出控制原理自学DAC0832是电流形式输出,当需要电压形式输出时,必须外接运算放大器。根据输出电压的极性不同,DAC0832又可分为单极性输出和双极性输出两种输出方式。(1)单极性输出。DAC0832的单极性输出电路如图一所示。VREF可以接±5V或±10V参考电压,当接+5V时,输出电压范围是0V~-5V;当接-5V时,输出电压范围是0V~+5V;当接+10V时,输出电压范围是0V~-10V;当接-10V时,输出电压范围是0V~+10V。若输入数字为0~255,则输出为:Uout=-VREF×D/256。式中D为输入DAC0832的十进制数,因为转换结果Ioutl接运算放大器的反相端,所以,式中有一个负号。若VREF=+5V,输入数字为:0~255时,Vout=-(0~)V。图一DAC0832的单极性输出(2)双极性输出。即在单极性电压输出的基础上,在输出端再加一级运算放大器,就构成了双极性电压输出。通过运放A2将单向输出转变为双向输出。由VREF为A2运放提供一个偏移电流,该电流方向应与A1输出电流方向相反,且选择R1=R3=2R2。使得由VREF引入的偏移电流恰为A1输出电流的1/2。因而A2的运放输出将在A1运放输出的基础上产生位移。双极性输出电压与VREF及A1运放输出V1的关系是:Uout=-(2U1+VREF)。DAC0832的双极性输出电路如图二所示。根据前面单极性输出表达式U1=-VREF×D/256,故Uout=-(2U1+VREF)=VREF×D/128-VREF14图二DAC0832的双极性输出在本次设计中,VREF取+5V,采用DAC0832的双极性输出。六、总体设计本次设计总体上可分为硬件设计部分与软件的编写部分,其中硬件部分又可细分为CPU组态的选择与连接;储存单元的地址分配,译码与线路连接;控制信号的产生;数据输入输出的接口设计;DAC0832的连接等。软件编写时又可分为数据的读取,数据处理以及数据输出三大部分。设计的整体框架如图三所示:图三设计的整体框架图七、详细设计—,8088CPU采用最小组态的连接,由一片8088CPU芯片,一片时钟发生器芯片8284,3片地址锁存器芯片74LS373,一片双向总线驱动器芯片74LS245组成。如图四所示:其中,8284是专门为8088CPU提供时钟的,其频率由外接的石英晶体来决定,同时8284还提供给8088CPU复位的功能,其复位开关由RC放电电路连接8088CPU的低八位地址线与数据线公用,故在工作时必先将地址信号锁存,否则地址信号必然丢失。在74LS373中,将其/OE端接地,表示输出允许;LE端接8088CPU的ALE控制信号,配合完成地址锁存。3片74LS373的20个输出管脚组成了地址总线,与其他设备连接。74LS245为双向总线驱动芯片,其类似于在8088CPU数据端与数据总线加了一道单向通行的门,其开通与否及方向有8088CPU的/DEN及DT//R信号控制。该芯片一端连接CPU,另一端连接数据总线。除了数据总线及地址总线外,8088CPU最小组态还应引出控制总线,不过在本次设计中所实现的功能很简单,故只用引出/RD,/WR,IO//M三根控制线。,我们一般会较形象的运用/MEMR,/MEMW,/IOR,/IOW这四种控制信号,故需要一定的物理电路来实现逻辑变换,将从CPU引出的/RD,/WR,IO//M三个控制信号变为/MEMR,/