微机原理课程设计-无刷直流风扇调速与测速.doc

████工学院微机原理( 3级) 项目报告项目名称: 微机原理课程设计项目题目: 无刷直流风扇调速与测速指导教师: ███系别: 机电系专业: 机械设计制造及其自动化组员信息学号: 姓名: 王██组员信息学号: 姓名: 郭██完成时间: 2014 年 12月 01日至 201 6年1月3日成绩: 评阅人: 目录一、学****目标.................................................... (1) 二、项目要求.................................................... (1) 三、转速测量和调节系统的硬件构成................................ (1) 四、程序流程图并说明方案思路.................................... (3) 五、风扇转速与占空比之间的关系表格和曲线........................ (4) 六、设计程序.................................................... (5) 七、分析设计过程出现的问题...................................... (12) 八、方案总结.................................................... (13) 1 一、学****目标本次系统作业的目的在于: ①通过脉冲宽度调节实现无刷直流风扇转速的改变; ②借助风扇转动时产生的脉冲信号,测量风扇的转速并显示; ③比较每组风扇从某一转速(600r/min) 到另一转速(2000r/min) 稳定运转的所需要的时间。通过比较试验结果的估算结果并讨论结果差异的主要原因,让学生展示对无刷直流风扇数学模型建立和调节方法局限性有深入理解。二、项目要求检查项目要求转速显示风扇转速能够显示在 LED 上,转速单位是 r/min ,刷新周期为 1秒钟左右风扇转速可调风扇转速可以改变,根据要求转速在 700-1400r/min 风扇转速与显示通过简单方法给风扇加负载,随着转速的下降应该看到转速变化的显示转速指令输入环节通过串口或键盘输入给定转速给定某一转速, 1200-1500 之间,看显示转速的稳定性转速调节功能在稳定转动条件下 1500r/min ,在 30cm 处加载一个外加一个风扇,对照加载前后的稳态转速回答问题随机提出有关转速测量、 PWM 输出和转速控制方面的问题,要有针对性,检查设计过程中的付出。三、系统硬件构成 23 风扇电路: 接线:黄线接 Vcc ,黑线接地,绿线接 P3^2 ,蓝线接 P2^5 。输出: OC 输出,如下图四、画程序流程图并说明方案思路开始初始化中断产生 PWM 波显示转速和占空比查询是否需要反馈调整查询是否收到串口数据查询风扇转速是否更新查询有无按键操作调整占空比更新目标转速刷新数码管缓存数据计算需要的占空比 YYYY NNNN 4 程序主要用查询法判断需要执行的操作,并且利用中断处理函数来产生各种对应的标志位来通知主循环,在主循环中进行要求的运算。其中 T0定时约 500us ,它的每次中断相当于输出一个载波脉冲,实际上是用载波脉冲数为 200 个,载波周期为 500us 的方式构成周期为 100ms 的PWM 波。T1用做波特率发生器。 T2定时60ms 。每次 T2中断能重置一次按键处理标志位,这个标志位能保证每 60ms 内只允许处理一次按键操作,让按键处理既能高速增减,也能准确;此外当有合计 25次T2的中断发生时, 它能保存当前的转速值并且通知主循环刷新数码管显示请况,因此我们计算转速的方式是“ 内风扇的转动圈数”。利用在 T2中断的定时判断,也能把当前数码管的显示请况发回 PC机。串口通讯方面,也是利用一个标志位来申明是否接受了数据。使用“操作符+操作数据”的5字节字符串数据格式,例如用“A0980 ”代表需要风扇按 n=980r/min 的速度运行。通知标志被主循环检测到的时候,会将串口数据检查并且保存成整数形式,方便后续函数的调用。当串口数据不合理时,会发送信息到 PC机。五、风扇转速与占空比之间的关系表格和曲线编程实现单片机给 PC定时发送转速与占空比数据后,取对应的数据制表如下。占空比(%) 100 95908580757065605550 转速 n/(r/min) 2140 1960 1820 1740 1680 1600 1500 1420 1300 1180 1060 占空比(%) 454035302520151050 转速 n/(r/min) 900 740 580 440 100 00000 将500 个