北京工业大学大二下直流电机测速实验报告
直流电机实验报告1
直流电机实验报告直流电机实验报告篇一：并励直流电机实验报告实验二直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当U = UN， Rf + rf = C时，η, n ,T 分别随P2 变；机械特性：当U = UN， Rf + rf = C时， n 随 T 变；2.直流电动机调速原理是什么？答：由n=(U-IR)/Ceφ可知，转速n和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而达到调速的目的。
二.预习要点三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
S （2）测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组填入表1-8中表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748A Ka= Ω 2．调速特性（1）改变电枢端电压的调速表1-9 I（2）改变励磁电流的调速一7接线 f：直流电机电枢MEL-09） MEL-03中两Ω电阻并联。
刀双掷开关（MEL-05）六．注意事项-全文完-。
综合实验四直流电机调速
综合实验四直流电机调速一、实验目的1、掌握直流电机的驱动原理。
2、了解直流电机调速的方法。
二、实验内容1、实验原理图：2、实验内容（1）用0832 D/A转换电路后的输出经放大后驱动直流电机。
（2）编制程序改变0832输出经放大后的方波信号的占空比来控制电机转速。
本实验中D/A输出为双极性输出，因此电机可以正反向旋转。
3、连线方法（1）将D/A区0832的片选信号连到译码输出Y0上。
（2）0832的输出AOUT端连到DJ插孔。
（3）直流电机插头插到实验仪的DM插座上。
（4）D/A区0832的WR连到BUS3区XWR上。
（5）将+12V、-12V插孔用导线连到外置电源上。
如果电源内置，则+12V、-12V插孔电源已连好。
（6）D/A区0832的VREF连到W2的输出VREF插孔。
W2输入VIN连到+12V插孔，调节W2，使VREF为+5V。
（7）将DMTO区-5V插孔用导线连到外置电源上，如果电源内置，-5V线内部已连好。
三、程序程序清单：ORG 0C30HHA14S: MOV SP,#53HMOV DPTR,#8000HMOV A,#0FFHHA14S1: MOVX @DPTR,ALCALL DELAYHA14S2: DEC ALCALL DELAYMOVX @DPTR,ACJNE A,#00H,HA14S2HA14S3: INC AMOVX @DPTR,ALCALL DELAYCJNE A,#0FFH,HA14S3SJMP HA14S1DELAY: MOV R7,#0FFHDELAY1: MOV R6,#80HDELAY2: DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND四、实验步骤1、确认连线正确性。
2、在“P.....”状态下，从起始地址0C30H开始连续运行程序。
3、观察直流电机的转速。
电机测速实习报告
电机测速实习报告一、实习目的1. 加深对电机测速原理的理解，掌握电机测速的方法和技巧。
2. 提高动手实践能力，将理论知识运用到实际操作中。
3. 培养观察问题、分析问题、解决问题的能力。
二、实习时间2021年xx月xx日三、实习地点xx学院实验室四、实习内容1. 学习电机测速原理，了解电机测速的常用方法。
2. 掌握转速传感器的工作原理及其与电机的连接方法。
3. 学会使用转速测试仪进行电机测速。
4. 分析测速数据，评估电机运行状态。
五、实习过程1. 学习电机测速原理在实习前期，通过查阅资料和课堂学习，我对电机测速原理有了更深入的了解。
电机测速主要是通过测量电机转子的转速来实现的。
常用的测速方法有：接触式测速和非接触式测速。
接触式测速是通过机械传感器（如编码器）与电机转子接触，将转速信息转化为电信号输出；非接触式测速则是利用光学、电磁等传感器，通过感知转子上的特定标记或磁场变化来检测转速。
2. 掌握转速传感器与电机的连接方法在实验室，我们在老师的指导下，学习了转速传感器与电机的连接方法。
首先，我们需要了解转速传感器的接线方式，其次，将转速传感器与电机转轴连接固定，最后，将传感器输出线与测速仪器相连接。
3. 使用转速测试仪进行电机测速在实际操作中，我们使用了转速测试仪进行电机测速。
首先，启动电机，待电机运行稳定后，打开转速测试仪，选择合适的测试通道，按下“开始”按钮，测试仪开始采集转速数据。
在数据采集过程中，我们要注意观察电机运行状态，防止出现异常情况。
数据采集完成后，测试仪会自动计算平均转速，并显示在屏幕上。
4. 分析测速数据，评估电机运行状态通过对测速数据的分析，我们可以了解电机的运行状态。
正常情况下，电机的转速应符合设计要求。
若测速数据存在异常，可能原因是电机本身故障或传感器、连接线路等问题。
此时，我们需要进一步检查电机及其相关部件，找出问题所在，并进行相应维修或更换。
六、实习收获通过本次电机测速实习，我深刻认识到理论知识与实践操作的重要性。
微机原理实验报告直流电机测速实验
微机原理实验报告直流电机测速实验本科实验报告课程名称：微机原理及接口技术课题项目：直流电机测速实验专业班级：电科1201 学号：学生姓名：王天宇指导教师：任光龙19 年5 月24 日直流电机测速实验一、实验目的1. 掌握8254 的工作原理和编程方法2. 了解光电开关，掌握光电传感器测速电机转速的方法。
二、实验内容光电测速的基本电路有光电传感器、计数器/ 定时器组成。
被测电机主轴上固定一个圆盘，圆盘的边缘上有小孔。
传感器的红外线发射端和接收端装在圆盘的两侧，电机带动圆盘转到有孔的位置时，红外线光通过，接收管导通，输出低电平。
红外线被挡住时，接收截止，输出高电平。
用计数器/ 定时器记录在一定时间内传感器发出的脉冲个数，就可以计算车电机的转速，三、线路连接线路连接：8254计数器/定时器0和2作为定时器，确定测速时间，定时器0的CLKO 连1MHZ 永冲频率，OUT0乍为定时器2的输入，与CLK2相连，输出OUT% 8255的PA0端相连。
GATEC 和GATE2均接+5V, 8354计数器/定时器1作为计数器，，输入CLK1与直流电机计数端连接，GATE1与8254的PC0相连。
电机DJ端与+5V〜0V模拟开关SW1相连。
女口下图所示。
四、编程提示8254 计数器/定时器1作为计数器记录脉冲个数，计数器/定时器0和2作为定时器，组成10〜60秒定时器，测量脉冲个数，算出点击每分钟的转速并显示在屏幕上，8255 的PAO根据OUT2勺开始和结束时间，通过PCO向8254计数器/定时器1发出开始和停止计数信号。
五、流程图六、实验程序：DATA SEGMENTIOPORT EQU 0D880H-0280H IO8255K EQU IOPORT+283HIO8255A EQU IOPORT+280H IO8255C EQU IOPORT+282H IO8254K EQU IOPORT+28BH IO82542 EQU IOPORT+28AH IO82541 EQU IOPORT+289H IO82540 EQU IOPORT+288HMESS DB 'STRIKE ANY KEY,RETURN TO DOS!', 0AH, 0DH,'$' COU DB 0 COU1 DB 0 COUNT1 DB 0 COUNT2 DB 0 COUNT3 DB 0 COUNT4 DB 0 DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS: CODE, DS: DATA START: MOV AX, DATA MOV DS, AXMOV DX, OFFSET MESS MOV AH, 09HINT 21H MOV DX, IO8254K MOV AL, 36HOUT DX, AL MOV DX, IO82540MOV AX, 50000 OUT DX, AL NOP NOPMOV AL, AH OUT DX, ALMOV DX, IO8255K MOV AL, 90H OUT DX, ALMOV DX, IO8255C MOV AL, 00OUT DX, AL LL: MOV AH, 01H INT 16HJNZ QUIT1 MOV DX, IO8254K MOV AL, 70HOUT DX, ALMOV DX,IO82541 MOV AL,0FFH OUT DX,AL NOP NOPOUT DX, ALMOV DX, IO8254K MOV AL, 90HQUIT1: A0: A1: DISP OUT DX, AL MOV DX, IO82542 MOV AL, 100OUT DX, AL MOV DX, IO8255C MOV AL, 01HOUT DX, AL JMP A0 JMP QUITMOV DX, IO8255A IN AL, DX AND AL, 01HJZ A1 MOV DX, IO8255C MOV AL, 00HOUT DX, AL MOV DX, IO8254K MOV AL, 70H OUT DX, ALMOV DX, IO82541 IN AL, DX MOV BL, AL IN AL, DXMOV BH, AL MOV AX, 0FFFFHSUB AX, BX CALL DISP MOV DL, 0DH MOV AH,02 INT 21HMOV DL, 0AH MOV AH, 02 INT 21HJMP LL PROC NEARMOV DX, 0000HMOV CX, 03E8H DIV CXMOV COUNT1, AL MOV AX, DX MOV CL, 64HDIV CL MOV COUNT2, AL MOV AL, AH MOV AH, 00H MOV CL, 10DIV CL MOV COUNT3, AL MOV COUNT4, AH MOV AL, COUNT1 CALL DISP1MOV AL, COUNT2 CALL DISP1MOV AL, COUNT3 CALL DISP1MOV AL, COUNT4 CALL DISP1 RET DISP ENDPDISP1 PROC NEAR AND AL, 0FH CMP AL, 09H JLE NUM ADD AL, 07H NUM: ADD AL, 30H MOV DL, AL MOV AH,02 INT 21H RET DISP1 ENDPQUIT: MOV AH, 4CH INT 21H CODE ENDSEND START七、实验步骤1. 连接试验电路2.打开主机进入DOS环境：开始一运行一cmd确定3. 编辑、汇编、链接汇编语言程序E: CD MASM(1)编辑汇编语言源程序：EDIT MA2.ASM编辑源程序。
直流电机的测速实验
实验十四直流电机的测速实验一、实验目的1、掌握直流电机的工作原理。
2、了解开关型霍尔传感器的工作原理和使用方法。
3、掌握电机测速的原理。
二、实验原理直流电机是我们生活当中常用的一种电子设备。
其内部结构如下图14-1所示：图14-1 直流电机结构图下面就上图来说明直流电机的工作原理。
将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过，由于电磁作用，这样电枢导体将会产生磁场。
同时产生的磁场与主磁极的的磁场产生电磁力，这个电磁力作用于转子，使转子以一定的速度开始旋转。
这样电机就开始工作。
为了能够测定出电机在单位时间内转子旋转了多少个周期，我们在电机的外部电路中加入了一个开关型的霍尔原件（44E），同时在电子转子上的转盘上加入了一个能够使霍尔原件产生输出的带有磁场的磁钢片。
当电机旋转时，带动转盘是的磁钢片一起旋转，当磁钢片旋转到霍尔器件的上方时，可以导致霍尔器件的输出端高电平变为低电平。
当磁钢片转过霍尔器件上方后，霍尔器件的输出端又恢复高电平输出。
这样电机每旋转一周，则会使霍尔器件的输出端产生一个低脉冲，我们就可以通过检测单位时间内霍尔器件输出端低脉冲的个数来推算出直流电机在单位时间内的转速。
直流电机和开关型霍尔器件的电路原理图如下图14-2所示：图14-2 直流电机、霍尔器件电路图电机的转速通常是指每分钟电机的转速，也就是单位为rpm，实际测量过程中，为了减少转速刷新的时间，通常都是5～10秒刷新一次。
如果每6秒钟刷新一次，那么相当于只记录了6秒钟内的电机转数，把记录的数据乘10即得到一分钟的转速。
最后将这个数据在数码管上显示出来。
最后显示的数据因为是将数据乘以10，也就是将个位数据的后面加上一位来做个位即可，这一位将一直为0。
如：45*10变为450，即为在“45”个位后加了一位“0”。
由此可知，这个电机的转速的误差将是20以内。
为了使显示的数据能够在数码管是显示稳定，在这个数据的输出时加入了一个16位的锁存器，把锁存的数据送给数码管显示，这样就来会因为在计数过程中，数据的变化而使数码管显示不断变化。
直流电机调速部分实验说明
直流电机调速实训部分实验说明实验1、继电保护电路工作原理分析一、课堂组织1、检查学生出勤情况2、检查学生劳保用品穿戴情况二、授课内容（一）组成直流调速部分包括主回路三相全控桥、继电保护电路、电源电路、调节及保护电路、触发电路、隔离保护电路等组成。
（二）用途用于直流电动机降低电枢电压调速或转速电流双闭环调速，也可作为大功率直流电源使用。
（三）特点1、直流电动机改变电枢电压调速的特点改变电动机的电枢电压，电动机机械特性的硬度变化不大，转速稳定性好，可实现无级调速。
2、本系统特点电压单闭环，带电流截止负反馈或转速电流双闭环，输出电压连续可调，闭环机械特性硬度高，具有过载及主电路缺相保护，使电动机具有挖土机特性。
（四）继电保护电路工作原理1、继电保护原理图N控制电路给定回路故障指示H12、工作原理分析启动：⑴闭合SA1，KM2线圈得电，主触头闭合，将U、V、W和36、37、38接通，使同步及电源变压器得电，控制电路开始工作。
36#线得电和KM2辅助常开触头的闭合，为主电路给定回路的接通做好准备。
⑵闭合SA2，KM1线圈得电。
主触点接通三相电源与主变压器得电。
KM1的辅助常开触点闭合。
1 / 46①使控制电路接触器KM2线圈始终接通，保证主电路得电时，控制电路不能被切断。
②为给定回路的接通做好准备。
⑶按下SB2，给定回路接通，KA1得电自锁，进行完⑴、⑵、⑶后，启动完成。
停止：⑴按下SB1，切断给定回路。
⑵断开SA2，切断主电路。
⑶断开SA1，切断控制电路。
3、给定回路原理图（+15v）（-15v）KA11闭合后，+15v接通，KA11线圈不得电时，-15v接通。
（五）在继电保护电路中的一些问题1、与SA1并联的KM1辅助常开触点的作用是什么？当KM2得电后，KM1才能得电。
依靠KM1线圈前的KM2常开完成顺序控制。
但一旦KM1闭合后，KM2将无法断开，是由并联在SA1上的KM1触头实现的，其作用是保证控制电路得电后，主电路才能得电，而主电路没有断电时，控制电路不能断电，主电路得电而控制电路不工作，容易出现事故。
北京工业大学大二下直流电机测速实验报告
北京工业大学大二下直流电机测速实验报告北京工业大学课程设计报告学院：＿＿df＿电控学院＿＿＿专业：＿电子科学与技术＿＿班级：＿120231＿组号＿16＿题目：1＿直流电机测速＿＿＿2＿小型温度控制系统＿姓名：＿＿王宁＿＿＿＿＿＿学号：＿＿12023110＿＿＿＿指导教师：＿＿＿杨旭东＿＿成绩＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿目录一、前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3（一）设计题目﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3（二）课题背景 (3)二、设计要求 (3)（一）设计任务 (3)（二）设计框架图 (4)（三）参考元器件﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4 （四）设计要求 (4)1、电源模块 (4)2、信号处理模块 (4)3、功率放大模块 (4)（五）发挥部分 (5)三、设计原理 (5)（一）设计原理说明 (5)（二）电源模块 (5)1、方案选择 (5)2、原理分析 (6)（三）变送器模块 (9)1、方案选择...............................................................................................- 9 -2、原理分析 (10)（四）驱动器 (11)1、方案选择 (11)2、原理分析 (11)四、系统调试及实物图 (11)（一）调试顺序说明 (11)（二）电源模块调试 (11)（三）变送器模块调试 (12)（四）驱动器模块调试 (12)五、实物图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍13六、实验中问题分析及解决 (14)（一）稳压电源电路板 (14)（二）变送器电路板 (14)（三）驱动电路板 (15)七、数据与误差分析 (15)（一）稳压电源电路板 (15)（二）变送器电路板 (16)（三）驱动器模块电路板 (16)八、附录 (17)（一）系统电路的工作原理图 (17)（二）元器件识别方法和检测方法 (17)（三）参考资料 (18)九、心得体会 (19)一、前言（一）设计题目小型闭环温度控制系统（二）课题背景电子工程设计的任务是完成一套小型的温度测量与控制系统，其中包含有三个阶段。
直流电动机调速实验报告
直流电动机调速实验报告摘要：本次实验通过对直流电动机调速系统的设计与搭建，探索了采用不同控制方法对电动机进行调速的效果与特性。
通过实验验证，得出了电流调速和电压调速方法在直流电动机调速中的应用特点和优缺点。
一、引言直流电动机是一种广泛应用于工业生产中的电动机，其具有调速范围广、响应快、工作可靠等特点。
直流电动机调速是工业自动控制系统中的常见问题，其调速性能直接影响到生产设备的工作效率和质量。
因此，对直流电动机调速系统进行研究与实验具有重要的意义。
二、实验目的1.熟悉直流电动机的基本结构和工作原理；2.掌握电流调速和电压调速在直流电动机调速中的应用特点；3.进行实验验证，分析电流调速和电压调速的优缺点。
三、实验原理直流电动机的调速方法主要包括电流调速和电压调速两种。
电流调速通过改变电机的输入电流来调节电机的转速，而电压调速则是通过改变电机的输入电压来调节电机的转速。
电流调速适用于负载变化较大的场合，而电压调速适用于负载稳定的场合。
四、实验设备与材料1.直流电动机；2.调速器；3.控制器；4.多用表；5.实验电路板等。
五、实验步骤1.搭建电流调速实验电路，连接电动机、调速器和控制器；2.按照实验要求调节控制器的参数；3.打开电源，设置控制器的输入信号；4.在实验过程中记录电机的转速、电流和输出功率等参数；5.将实验数据整理并进行分析。
六、实验结果与讨论根据实验数据，绘制了电流调速和电压调速的转速-负载特性曲线。
分析实验数据发现，电流调速方法在负载变化较大时，保持了较稳定的转速，且响应速度较快。
而电压调速方法在负载较稳定时能够保持较好的速度稳定性，但对于负载变化较大的情况，则转速会有较大波动。
七、结论通过本次实验研究发现，电流调速和电压调速方法在直流电动机调速中具有不同的应用特点和优缺点。
电流调速适用于负载变化较大的场合，能够保持转速的稳定性和响应速度；而电压调速适用于负载较稳定的场合，能够保持较好的转速稳定性。
直流调速电机实验报告
一、实验目的1. 理解直流调速电机的工作原理和调速方法。
2. 掌握直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。
3. 熟悉直流调速电机的驱动电路和控制系统。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验仪器与设备1. 直流调速电机：一台2. 可调直流电源：一台3. 电机转速测量仪：一台4. 电流表：一台5. 电压表：一台6. 实验台：一套三、实验原理直流调速电机是通过改变电枢电压或励磁电流来调节电机转速的。
本实验采用改变电枢电压的方式来实现调速。
四、实验内容与步骤1. 实验一：直流调速电机调速性能测试（1）连接实验电路，确保接线正确无误。
（2）将可调直流电源输出电压调至一定值，启动电机。
（3）使用电机转速测量仪测量电机转速。
（4）改变可调直流电源输出电压，重复步骤（3），记录不同电压下的电机转速。
（5）绘制电机转速与电压的关系曲线。
2. 实验二：直流调速电机驱动电路与控制系统测试（1）连接实验电路，确保接线正确无误。
（2）启动电机，观察电机正反转及转速。
（3）调整驱动电路中的PWM波占空比，观察电机转速变化。
（4）改变PWM波频率，观察电机转速变化。
（5）绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 实验一结果分析根据实验一的数据，绘制电机转速与电压的关系曲线。
分析曲线，得出以下结论：（1）电机转速与电枢电压成正比关系。
（2）电机转速存在最大值和最小值，分别为电机空载转速和堵转转速。
2. 实验二结果分析根据实验二的数据，绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。
分析曲线，得出以下结论：（1）电机转速与PWM波占空比成正比关系。
（2）电机转速与PWM波频率成反比关系。
（3）PWM波频率过高或过低都会导致电机转速不稳定。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了直流调速电机的工作原理和调速方法。
2. 熟悉了直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。
3. 掌握了直流调速电机的驱动电路和控制系统。
直流电动机检测实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生掌握直流电动机的基本结构、工作原理，了解电动机的检测方法和调试技巧，提高学生对直流电动机的认识和应用能力。
二、实训内容1. 直流电动机的基本结构直流电动机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
定子产生磁场，转子在磁场中旋转，电刷和换向器将直流电源引入转子绕组，产生电磁转矩，驱动负载。
2. 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理是利用电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电源通过电刷和换向器引入转子绕组时，绕组产生电流，根据电磁感应定律，绕组周围产生磁场。
转子在磁场中旋转，根据洛伦兹力定律，绕组中的电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，驱动负载。
3. 直流电动机的检测方法（1）外观检查：检查电动机的各个部件是否完好，有无破损、变形、松动等情况。
（2）绝缘电阻测试：使用兆欧表测试电动机绕组的绝缘电阻，确保电动机的安全运行。
（3）电枢电阻测试：使用万用表测量电枢绕组的电阻，了解电动机的负载特性。
（4）空载试验：将电动机接入直流电源，观察电动机的转速和温升，判断电动机的性能。
（5）负载试验：在电动机上接入一定负载，观察电动机的转速、电流和温升，判断电动机的负载特性。
4. 直流电动机的调试技巧（1）调整电刷压力：适当调整电刷压力，确保电刷与换向器接触良好，减少火花产生。
（2）调整换向器间隙：适当调整换向器间隙，确保换向器与电刷接触良好，减少火花产生。
（3）调整电刷角度：根据电动机的转速和负载，调整电刷角度，提高电动机的效率和性能。
（4）调整磁场强度：根据电动机的负载和转速，调整磁场强度，提高电动机的效率和性能。
三、实训过程1. 实训准备：准备直流电动机、直流电源、兆欧表、万用表、电刷、换向器等工具和器材。
2. 外观检查：检查电动机的各个部件，确保电动机完好。
3. 绝缘电阻测试：使用兆欧表测试电动机绕组的绝缘电阻，记录测试数据。
4. 电枢电阻测试：使用万用表测量电枢绕组的电阻，记录测试数据。
课程设计实验报告-直流电机测速 (1)
直流电机测速摘要设计一种直流电机调速系统，以STC89C52 为控制核心，通过ULN2003 驱动电机，使用ST151 测量转速，实现了按键输入、电机驱动、转速控制、转速显示等功能。
关键词：直流电机, 80C51, ULN2003, 转速控制第一章题目描述直流小电机调速系统：采用单片机、ul n2003 为主要器件，设计直流电机调速系统，实现电机速度开环可调。
要求：1、电机速度分30r /m、60r /m、100r /m共3 档；2、通过按选择速度；3、检测并显示各档速度。
所需器件：实验板（中号）、直流电机、STC89C52、电容（30pFⅹ2、10uF ⅹ2）、数码管（共阳、四位一体）、晶振（12M H z ）、小按键（4 个）、ST151、电阻、发光二极管等。
第二章方案论述按照题给要求，我们最终设计了如下的解决方案：用户通过键盘键入控制指令（开关），微控制器在收到指令后改变输出的 PW M波，最终在 U LN2003 的驱动下电机转速发生改变。
通过 ST151 传感器测量电机扇叶的旋转情况，将转速显示在数码管上。
在程序主循环中实现按键扫描与转速显示，将定时器0 作为计数器，计数ST151 产生的下降沿，可算出转速，并送至数码管显示。
第三章硬件部分设计系统硬件部分包含输入模块、显示模块、控制模块、测速模块等。
在硬件搭建前，先通过Pr ot eus Pr o 7. 5 进行硬件仿真实现。
1. 时钟电路系统采用12M 晶振与两个30pF 电容组成震荡电路，接STC89C52 的 XTAL1 与 XTAL2 引脚，为微控制器提供时钟源2. 按键电路四个按键分别控制电机的不同转速，即控制 PW M波高电平的占空比，以实现电机的速度控制，采用开环控制方法，不是十分精确，但控制简单，易实现，代码编写简单3. 显示部分系统采用4 位共阴极数码管实现转速显示。
数码管的位选端1~4 分别接STC89C52 的P2. 0~P2. 3 管脚，端选段A~G与 D P分别接 STC89C52 的 P0. 0~P0. 7 管脚。
直流电机测速实训报告
一、实训目的通过本次实训，使学生了解直流电机测速的基本原理，掌握直流电机测速仪的设计与制作方法，提高学生的动手能力和创新意识。
同时，培养学生的团队合作精神和严谨的科学态度。
二、实训内容1. 直流电机测速原理直流电机测速是通过测量电机转动时产生的电压信号，从而确定电机的转速。
常用的测速方法有电磁测速、光电测速和霍尔元件测速等。
本次实训采用霍尔元件测速方法。
2. 直流电机测速仪的设计与制作（1）电路设计直流电机测速仪的电路主要由以下几个部分组成：电源模块、霍尔元件模块、放大电路模块、滤波电路模块、A/D转换模块、单片机控制模块和显示模块。
（2）硬件制作根据电路设计，制作电路板，焊接各个元件，连接好电路。
（3）软件编程编写单片机控制程序，实现以下功能：1）采集霍尔元件输出的电压信号；2）将电压信号转换为转速值；3）将转速值显示在LCD屏幕上；4）通过红外遥控器控制测速仪的开关和转速设定。
3. 实验步骤（1）组装测速仪按照电路图组装好测速仪，确保各个元件焊接牢固，电路连接正确。
（2）调试测速仪将组装好的测速仪接入电源，调试各个模块，确保电路正常工作。
（3）测试测速仪将测速仪与待测电机连接，通过红外遥控器控制测速仪的开关和转速设定，观察LCD屏幕上显示的转速值是否准确。
三、实训结果与分析1. 实验结果本次实训成功制作了一台直流电机测速仪，通过测试，测速仪能够准确测量电机的转速，满足实验要求。
2. 结果分析（1）电路设计合理，元件选择合适，电路连接正确，确保了测速仪的正常工作。
（2）软件编程实现功能完善，能够满足实验要求。
（3）测速仪具有较好的稳定性和抗干扰能力。
四、实训总结1. 通过本次实训，使学生掌握了直流电机测速的基本原理和测速仪的设计与制作方法。
2. 提高了学生的动手能力和创新意识，培养了团队合作精神和严谨的科学态度。
3. 深化了对电子电路、单片机编程和传感器应用等课程知识的理解。
五、实训体会1. 在实训过程中，认真对待每一个环节，确保电路连接正确，编程无误。
实验13--直流电机测速实验
4562、由DAC0832经功放电路驱动直流电机，计数光电开关通关次数并经过换算得出直流电机的转速，并将转速显示在LED上。
3、G5区的0、1号按键控制直流电机转速快慢， (最大转速≈96r/s，5V，误差±1r/s)六、演示程序(完整程序见目录SPEED);键盘、LED显示子程序请参阅综合实验一.MODEL TINYEXTRN CMD_8279:WORD, DATA_8279:WORDEXTRN Display8:NEAR, SCAN_KEY:NEAR,GetKeyA:NEARPCIBAR1 EQU 14H ;PCI9052 I/O基地址（用于访问局部配置寄存器）PCIBAR3 EQU 1CH ;8位I/O空间基地址(它就是实验仪的基地址,;也为DMA & 32 BIT RAM板卡上的8237提供基地址) PCIIPR EQU 3CH ;IRQ号INTCSR EQU 4CH ;PCI9052 INTCSR地址mask_int_9052 EQU 24HVendor_ID EQU 10EBH ;厂商ID号Device_ID EQU 8376 ;设备ID号VoltageOffset EQU 5 ;0832调整幅度.STACK 200.DATAIO8259_0 DW 00F0HIO8259_1 DW 00F1HRD_IO8259 DW 0000HCon_8253 DW 00E3HT0_8253 DW 00E0HT1_8253 DW 00E1HDA0832 DW 00D0HIO_Bit8_BaseAddress DW ?PCI_IO_BaseAddress0 DW ?PCI_IRQ_NUMBER DB ?INT_MASK DB ?INT_Vector DB ?INT_CS DW ? ;保护原中断入口地址INT_IP DW ?msg0 DB 'BIOS不支持访问PCI $'msg1 DB '找不到Star PCI9052板卡 $'msg2 DB '读PCI9052 I/O基地址时出错$'msg3 DB '读8位I/O空间基地址时出错$'msg4 DB '读IRQ号出错$'buffer DB 8 DUP(0) ;显示缓冲区，8个字节buffer1 DB 8 DUP(0) ;显示缓冲区，8个字节VOLTAGE DB 0 ;转换电压数字量Count DW 0 ;一秒转动次数NowCount DW 0 ;当前计数值kpTime DW 0 ;保存上一次采样时定时器的值bNeedDisplay DB 0 ;需要刷新显示.CODESTART: MOV AX,@DATAMOV DS,AXMOV ES,AXNOPCALL InitPCICALL ModifyAddress ;根据PCI提供的基地址,将偏移地址转化为实地址CALL ModifyVector ;修改中断向量、允许中断MOV bNeedDisplay,1 ;显示初始值MOV VOLTAGE,99H ;初始化转换电压输入值，99H-3.0VMOV Count,0 ;一秒转动次数MOV NowCount,0 ;当前计数值MOV kpTime,0 ;保存上一次采样时定时器的值CALL DAC0832 ;初始D/ACALL Init8253CALL Init8259STIMAIN: CALL IfExitCALL GetKeyA ;按键扫描JNB Main1JNZ Key1Key0: MOV AL,VoltageOffset ;0号键按下，转速提高ADD AL,VOLTAGECMP AL,VOLTAGEJNB Key0_1MOV AL,0FFH ;最大Key0_1: MOV VOLTAGE,AL ;D/ACALL DAC0832JMP Main2Key1: MOV AL,VOLTAGE ;1号键按下，转速降低SUB AL,VoltageOffsetJNB Key1_1XOR AL,AL ;最小Key1_1: MOV VOLTAGE,ALCALL DAC0832 ;D/AJMP Main2Main1: CMP bNeedDisplay,0JZ MAINMOV bNeedDisplay,0 ;1s定时到刷新转速Main2: CALL RateTest ;计算转速/显示JMP MAIN ;循环进行实验内容介绍与测速功能测试;转速测量/显示RateTest: MOV AX,CountMOV BL,10DIV BLCMP AL,0JNZ RateTest1MOV AL,10H ;高位为0，不需要显示RateTest1: MOV buffer,AHMOV buffer+1,ALMOV AL,VOLTAGE ;给0832送的数据AND AL,0FHMOV buffer+4,ALMOV AL,VOLTAGEAND AL,0F0HROR AL,4MOV buffer+5,ALMOV buffer+2,10H ;不显示MOV buffer+3,10HMOV buffer+6,10HMOV buffer+7,10HLEA SI,bufferLEA DI,buffer1MOV CX,8REP MOVSBLEA SI,bufferCALL Display8 ;显示转换结果RETTimer0Int: MOV bNeedDisplay,1MOV AX,NowCountSHR AX,1SHR AX,1MOV Count,AX ;转一圈,产生四个脉冲,Count = NowCount/4MOV NowCount,0RETIntProc: PUSH AXPUSH DXCALL ClearIntMOV DX,RD_IO8259IN AL,DXIN AL,DX ;判断由哪个中断源引起的中断CMP AL,08HJNZ IntProc1CALL Timer0IntJMP IntProc2IntProc1: CMP AL,0FHJNZ IntProc2CALL CountIntIntProc2: MOV DX,IO8259_0MOV AL,20HOUT DX,ALPOP DXPOP AXIRETCountInt: MOV DX,Con_8253MOV AL,40HOUT DX,AL ;锁存MOV DX,T1_8253IN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXXCHG AL,AH ;T1的当前值XCHG AX,kpTimeSUB AX,kpTimeCMP AX,100JB CountInt1 ;前后二次采样时间差小于100，判断是干扰INC NowCountCountInt1: RETInit8253 PROC NEARMOV DX,Con_8253MOV AL,34HOUT DX,AL ;计数器T0设置在模式2状态,HEX计数MOV DX,T0_8253MOV AL,12HOUT DX,ALMOV AL,7AHOUT DX,AL ;CLK0=31250Hz,1s定时MOV DX,Con_8253MOV AL,74HOUT DX,AL ;计数器T1设置在模式2状态,HEX计数MOV DX,T1_8253MOV AL,0FFHOUT DX,ALMOV AL,0FFHOUT DX,AL ;作定时器使用RETInit8253 ENDPInit8259 PROC NEARMOV DX,IO8259_0MOV AL,13HOUT DX,ALMOV DX,IO8259_1MOV AL,08HOUT DX,ALMOV AL,09HOUT DX,ALMOV AL,7EHOUT DX,ALRETInit8259 ENDP;数模转换，A-转换数字量DAC0832 PROC NEARMOV DX,DA0832MOV AL,VOLTAGEOUT DX,ALRETDAC0832 ENDP;IfExit、InitPCI、ModifyAddress、ModifyVector、ClearInt、Exit子程序请参阅8259实验END START七．实验扩展及思考题实验内容：在日光灯或白炽灯下，将转速调节到25、50、75，观察转盘有什么现象出来。
直流电机试验报告(北交)
直流电机实验报告实验名称：直流电机学院：电气工程学院专业：电气信息类班级：电气1209班姓名：王喆学号：12292017组员：王喆、辉尚贵实验台号：8分工：王喆：实验过程中，负责连接发电机的电路，以及调试、运行。
完成实验数据的整理，处理，分析，实验报告撰写。
辉尚贵：实验过程中，负责电动机的电路连接、调试。
完成实验报告的整理，数据分析，规律总结以及实验报告的提交工作。
直流他励直流发电机一、实验目的（1）掌握用实验方法测定直流电机的各种特性，并根据运行特性评估电机的相关性能二、实验内容（1）测空载特性保持n=n N使I L =0，测取U 0 =f（I f ）（2）测外特性保持n=n N使I f =I f N，测取U=f（I L）三、实验原理空载运行时电枢电流Ia=0，电枢回路中没有电阻压降，所以空载电压就等于电枢感应电动势，即U0=Ea。
又因发电机的转速恒定，故电动势Ea与主磁通Φ0成正比，另一方面因为励磁绕组匝数恒定，故励磁磁动势F f与励磁电流If成正比，所以空载特性曲线U0=f（I f）与磁化曲线Φ0=f(F f)的形状相似。
四、实验设备（1）矫正直流测功机DJ23作为原动机DJ23参数（国际标准单位）（2）DJ15作为直流并励发电机DJ15作为直流并励发电机参数（国际单位）（3）电阻阻值及仪表量程选择：（国际标注单位）五、实验步骤1、他励直流发电机如上图连接好电路，图中直流发电机G选用DJ15，其额定值如上表所示直流电动机DJ23-1作为G的原动机（他励），发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。
开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。
R f1=1800Ω变阻器，Rf2 =900Ω变阻器，R1=180Ω变阻器。
R2=2250Ω。
当负载电流大于0.16 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。
电枢电流表量程为5A，励磁电流表量程选200mA。
1.1测空载特性1）首先将涡流测功机控制箱的“突减载”开关拨至上端位置或将给定调节旋钮逆时针旋转到底，涡流测功机不加载。
直流电机调速_实训报告
一、引言直流电机因其结构简单、运行可靠、调速方便等优点，广泛应用于各种工业和家用电器中。
为了更好地掌握直流电机的调速原理和实现方法，我们进行了直流电机调速实训。
本报告将详细介绍实训过程、实验结果及分析。
二、实训目的1. 理解直流电机的调速原理和实现方法；2. 掌握直流电机调速电路的设计与搭建；3. 学会使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试和分析；4. 提高动手实践能力和工程意识。
三、实训内容1. 直流电机调速原理直流电机调速主要采用调压、调阻和PWM调制三种方法。
本实训采用调压方法，通过改变输入电压来控制电机的转速。
2. 直流电机调速电路设计（1）电路组成：电源、直流电机、调速电路、负载、保护电路等。
（2）调速电路设计：采用继电器和电位器组成的分压电路，通过改变电位器阻值来调整输入电压。
3. 仪器使用（1）示波器：用于观察电压、电流等信号波形。
（2）万用表：用于测量电压、电流、电阻等参数。
四、实训步骤1. 搭建直流电机调速电路。
2. 连接电源，启动电机。
3. 调整电位器，观察电机转速变化。
4. 使用示波器观察电压、电流等信号波形。
5. 使用万用表测量电压、电流、电阻等参数。
6. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验数据（1）输入电压：0V、2V、4V、6V、8V。
（2）电机转速：0r/min、300r/min、600r/min、900r/min、1200r/min。
（3）电流：0A、1A、2A、3A、4A。
2. 实验结果分析（1）电机转速与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电机转速逐渐升高。
（2）电流与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电流逐渐增大。
（3）电机转速与电流的关系：电机转速与电流成正比。
六、结论1. 通过本次实训，我们掌握了直流电机调速原理和实现方法。
2. 通过搭建直流电机调速电路，实现了对电机转速的调节。
3. 通过使用示波器和万用表等仪器，我们对电路进行了测试和分析，验证了实验结果的准确性。
直流电机实验报告
直流电机实验报告篇一：并励直流电机实验报告实验二直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当U = UN， Rf + rf = C时，η, n ,T 分别随P2 变；机械特性：当U = UN， Rf + rf = C时， n 随 T 变；2.直流电动机调速原理是什么？答：由n=(U-IR)/Ceφ可知，转速n和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而达到调速的目的。
二.预习要点三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
S （2）测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组填入表1-8中表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748A Ka= Ω 2．调速特性（1）改变电枢端电压的调速表1-9 I（2）改变励磁电流的调速一7接线 f：直流电机电枢MEL-09） MEL-03中两Ω电阻并联。
刀双掷开关（MEL-05）六．注意事项1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功机会受到冲击。
电机直流实验报告
一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。
2. 掌握直流电机的特性曲线及其测量方法。
3. 学习直流电机的启动、调速和控制方法。
4. 分析直流电机的运行状态，提高电机控制能力。
二、实验器材1. 直流电机：DJ13型，额定电压200V，额定电流0.5A，额定功率100W。
2. 直流电源：可调电压，最大输出电压300V。
3. 电阻箱：可调电阻，最大阻值100Ω。
4. 电流表：量程0-10A，精度0.5级。
5. 电压表：量程0-300V，精度0.5级。
6. 测功机：用于测量电机输出转矩。
7. 计时器：用于测量电机启动时间。
三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
其基本结构包括定子、转子和电刷。
当直流电通过电刷和转子绕组时，会产生磁场，从而驱动转子旋转。
四、实验步骤1. 测量电机空载特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速和励磁电流。
（3）绘制空载特性曲线。
2. 测量电机外特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出转矩。
（3）绘制外特性曲线。
3. 测量电机调节特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出功率。
（3）绘制调节特性曲线。
4. 测量电机启动时间：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。
（2）接通直流电源，记录电机启动时间。
五、实验结果与分析1. 空载特性曲线：从空载特性曲线可以看出，当电压一定时，电机转速随励磁电流的增加而增大。
当励磁电流达到一定值时，电机转速趋于稳定。
2. 外特性曲线：从外特性曲线可以看出，当负载一定时，电机转速随电压的增加而增大。
当电压一定时，电机转速随负载的增加而减小。
直流电动机的实验报告
一、实验目的1. 了解直流电动机的工作原理和结构；2. 掌握直流电动机的工作特性和机械特性；3. 学习直流电动机的调速方法；4. 熟悉实验仪器的使用方法。
二、实验原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置，其工作原理是利用电磁感应原理。
当直流电流通过电动机的电枢绕组时，产生磁场，与永磁体或电磁铁的磁场相互作用，从而产生力矩，使电枢旋转。
直流电动机的工作特性包括转速特性、转矩特性、功率特性等。
转速特性是指在一定负载下，电动机转速与输入电压之间的关系；转矩特性是指在一定电压下，电动机转矩与负载之间的关系；功率特性是指在一定负载下，电动机功率与输入电压之间的关系。
直流电动机的调速方法有电压调速、电流调速、磁场调速等。
电压调速是通过改变电枢电压来改变电动机转速；电流调速是通过改变电枢电流来改变电动机转速；磁场调速是通过改变磁场强度来改变电动机转速。
三、实验仪器与设备1. 直流电动机；2. 直流电源；3. 测功机；4. 转速表；5. 电流表；6. 电压表；7. 电阻箱；8. 实验台。
四、实验步骤1. 接线：按照实验电路图连接好实验装置，确保连接正确、牢固。
2. 测量空载转速：将直流电源调至一定电压，使电动机空载运行，记录转速表读数。
3. 测量负载转速：在电动机轴上加载一定的负载，记录转速表读数。
4. 测量电压、电流、转矩：记录电动机运行时的电压、电流、转矩数值。
5. 改变电枢电压：调整直流电源电压，观察电动机转速、转矩的变化。
6. 改变负载：调整负载，观察电动机转速、转矩的变化。
7. 改变励磁电流：调整励磁电流，观察电动机转速、转矩的变化。
五、实验数据与分析1. 空载转速：实验测得空载转速为n1，理论计算转速为n2，误差为Δn = n2 - n1。
2. 负载转速：实验测得负载转速为n3，理论计算转速为n4，误差为Δn = n4 - n3。
3. 电压、电流、转矩：实验测得电压为U，电流为I，转矩为T。
4. 改变电枢电压：调整电压后，测得转速为n5，转矩为T5。
直流电动机的实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，深入了解直流电动机的结构、工作原理、性能特点以及在实际应用中的调试和维护方法。
通过本次实训，我们能够掌握直流电动机的基本知识，提高动手能力，并培养理论联系实际的工作能力。
二、实训环境实训地点：XXX实训室实训设备：直流电动机、直流电源、电压表、电流表、转速表、示波器、万用表等。
三、实训原理直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的装置。
其工作原理是利用电磁感应原理，当电流通过电动机的线圈时，线圈在磁场中受到力的作用而产生转动。
四、实训过程1. 直流电动机的结构观察首先，我们对直流电动机的结构进行了详细的观察。
直流电动机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
定子由铁心和绕组组成，产生磁场；转子由铁心和绕组组成，产生电磁转矩；电刷和换向器保证电流方向的正确；轴承则支撑转子的转动。
2. 直流电动机的工作原理实验我们通过实验验证了直流电动机的工作原理。
首先，将直流电动机接入直流电源，调节电源电压，观察电动机的转速变化；然后，通过改变电流方向，观察电动机转动方向的变化；最后，观察电动机在不同电压和电流下的转速和转矩变化。
3. 直流电动机的调试在实验过程中，我们对直流电动机进行了调试。
首先，调整电刷位置，使电刷与换向器接触良好；然后，通过调节电源电压，使电动机达到额定转速；最后，观察电动机在不同负载下的转速和转矩变化，调整电源电压，使电动机稳定运行。
4. 直流电动机的故障分析在实训过程中，我们遇到了一些故障，如电动机转速不稳定、转速过快等。
通过分析故障原因，我们采取了相应的解决措施，如检查电刷磨损情况、调整电源电压等。
5. 直流电动机的性能测试我们对直流电动机进行了性能测试，包括空载转速、负载转速、额定转矩、额定电流等参数的测量。
通过测试，我们了解了直流电动机的性能特点。
五、实训结果1. 直流电动机的结构和原理得到了充分的了解。
2. 掌握了直流电动机的调试和维护方法。
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北京工业大学课程设计报告学院：＿＿＿电控学院＿＿＿专业：＿电子科学与技术＿＿班级：＿120231＿组号＿16＿题目：1＿直流电机测速＿＿＿2＿小型温度控制系统＿姓名：＿＿王宁＿＿＿＿＿＿学号：＿＿12023110＿＿＿＿指导教师：＿＿＿杨旭东＿＿成绩＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿目录一、前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3（一）设计题目﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3（二）课题背景 (3)二、设计要求 (3)（一）设计任务 (3)（二）设计框架图 (4)（三）参考元器件﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4 （四）设计要求 (4)1、电源模块 (4)2、信号处理模块 (4)3、功率放大模块 (4)（五）发挥部分 (5)三、设计原理 (5)（一）设计原理说明 (5)（二）电源模块 (5)1、方案选择 (5)2、原理分析 (6)（三）变送器模块 (9)1、方案选择............................................................................................... - 9 -2、原理分析 (10)（四）驱动器 (11)1、方案选择 (11)2、原理分析 (11)四、系统调试及实物图 (11)（一）调试顺序说明 (11)（二）电源模块调试 (11)（三）变送器模块调试 (12)（四）驱动器模块调试 (12)五、实物图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍13六、实验中问题分析及解决 (14)（一）稳压电源电路板 (14)（二）变送器电路板 (14)（三）驱动电路板 (15)七、数据与误差分析 (15)（一）稳压电源电路板 (15)（二）变送器电路板 (16)（三）驱动器模块电路板 (16)八、附录 (17)（一）系统电路的工作原理图 (17)（二）元器件识别方法和检测方法 (17)（三）参考资料 (18)九、心得体会 (19)一、前言（一）设计题目小型闭环温度控制系统（二）课题背景电子工程设计的任务是完成一套小型的温度测量与控制系统，其中包含有三个阶段。
本次实验为第一阶段内容，即完成直流稳压电源模块的设计与实现、传感器信号处理电路模块的设计与实现、控制信号驱动电路模块的设计与实现。
具体如下：（1）直流稳压电源模块：为其他模块供电，由变压器、整流桥和稳压管三大部分组成。
使市电交流电压变为所需要的低压交流电，交流电变为直流电，不稳定的直流电压经滤波后，变为定的直流电压输出。
输出+5V， +12，-12直流电压。
（2）传感器信号处理电路模块：即变送器部分。
将输入电流通过集成运放转化为输出0-5V电压信号（对应于0-100℃），并具有调零、调满度的电位器，以便进行温度校准，减小误差。
（3）控制信号驱动电路模块：即驱动器部分。
将D/A输出的电流经过放大，通过控制输出电压，达到控制温度的目的。
并使电路具有短路保护的功能。
本报告针对以上三个模块分别详细给出设计要求、方案选择与讨论、电路设计图及实物、原理分析、电路调试、数据计算及误差分析，完整反映了实验过程。
二、设计要求（一）设计任务电子工程设计课程选择“小型温度控制系统”作为具体设计题目。
需要完成非电量到电量信号转换、信号处理、数据采集、数据处理、人机交互、数据通信、控制等设计工作，几乎覆盖一般电子系统的所有设计环节。
完成上述设计工作涉及传感器、非电测量、模拟电子技术、数字电子技术、计算机原理、接口技术、程序设计、自动控制、通信等知识应用，具有广泛的知识涵盖面。
完成“小型温度控制系统”的设计，不需要特殊的电子元器件和专用仪器设备，作为一般的实践教学任务具有较好的可操作性。
（二）设计框架图系统的原理框图为：（三）参考元器件开关型稳压降压器LM2576T、稳压集成电路L7812、稳压集成电路L7912、桥式整流器DF06、运放OP07、三极管S9012、三极管S9013,功率三极管MJE2955T、功率三极管MJE3055T、其他电容、电阻、二极管等。
（四）设计要求本阶段要求设计电源电路，信号处理电路，功率放大电路等模块。
相关模块设计要求如下：1、电源模块交流输入：~9V、~14V×2直流输出：+5V/1A、±12V/0.5A安装：独立电路板结构2、信号处理模块测量温度：0℃ ~ 100℃输出电压：0V ~ 5V测量误差：满刻度1%（0.05V或1℃）负载阻抗：>30KΩ限制条件：0.7V ≤输出电压≤5.7V安装：独立电路板结构3、功率放大模块控制半导体制冷片的驱动电路实际上是一个电压增益为1的功率放大器，要求如下：输入电压：-10V ~ +10V输出电压：-10V ~ +10V电流输出能力：>3A输入阻抗：>1kΩ负载阻抗：3.5Ω负载驱动形式：共地安装：独立电路板结构（五）发挥部分在系统功能扩充基础上进行的发挥、创新能力培养。
三、设计原理（一）设计原理说明小型温度控制系统包含电源模块、测温系统、变送器、模数转换器、单片机、数模转换器、驱动器、控温系统。
各系统在单片机的控制下共同完成对温度控制。
本次实验要完成变送器、驱动器、电源模块。
（二）电源模块1、方案选择本模块有2种电路方案，分别为线性稳压电路和开关稳压电路。
方案图如下：采用线性稳压芯片LM7805（+5V ）,LM7812（+12V ）和LM7912（-12V ）。
由于交流供电电压低，输出功率较小。
从实现电路简单，低成本的角度考虑选择集成线性稳压电路方案。
2、原理分析 ○1综述 在电子电路及设备中，一般都需要稳定的直流电源供电。
单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。
其方框图及各电路的输出电压波形如图所示。
○2电源电压器： 将市电交流电压变为所需要的低压交流电，电路图如图所示。
○3整流电路： 将交流电压转变为脉动的直流电压的过程。
利用具有单向导电性的二极管，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。
常见整流电路有两种：单相半波整流电路和单相桥式整流电路。
半波整流电路：桥式整流电路：整流原理：u 2正半周时,D 1、D 3导通，D 2、D 4截止，电流通路如图:u 2负半周时,D 2、D 4导通，D 1、D 3截止，电流通路如图:○4滤波电路： 滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。
○5稳压电路：将不稳定的直流电压经滤波后，变为稳定的直流电压输出。
为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。
一般分为三种：稳压管稳压电路、线性稳压电路和开关型稳压电路。
稳压管稳压电路最简单，但是带负载能力差，一般只用来提供基准电压，不作为电源使用。
线性稳压电路结构简单、调节方便、电压稳定性好，纹波电压小，但发热量大、效率较低，适用于低压差、小功率场合。
开关型稳压电源是近年来发展较快的电路，它的体积小、发热量小、效率较高，适用于高压差、大功率场合，但纹波、噪声大，不适合精密的模拟电路。
（三）变送器模块1、方案选择测量温度这种非电物理量，需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上，这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
温度变送器是一个具有较高精度和稳定度的直流放大器，变送器的线性化电路采用反馈方式。
对热电阻传感器，用正反馈方式校正，对热电偶传感器，用多段折线逼近法进行校正。
2、原理分析○1AD592特性：实验室为我们提供的是传感器AD592，其主要特征为：供电：+4V~+30V温度系数：1μA/K0℃输出：273.2μA工作温度：-25℃~+105℃非线性误差： 0.1~0.5℃重复误差：±0.1℃时飘：±0.1℃/月AD592输出量为随温度变化的电流，抗干扰能力强，信号调理电路容易实现。
AD592特性曲线如右图所示，当T = 0℃时，i1=273uA；T = 100℃时，i2=373uA，i2-i1=100uA。
○2电压转换电路特性由于需将AD592的输出与电压相对应，故应将电流转换为电压，图为电压转换电路及输出电压特性曲线，从图中可知,所以，经计算可得，当T = 0℃时，i1=273uA,Vo=0V;T = 100℃时，i1=373uA，Vo=5V。
（四）驱动器1、方案选择在实际的系统里，往往要求放大电路的末级输出一定的功率，以带动后面的负载。
驱动电路是一个功率放大器, 简称功放。
驱动电压为-9V ~ +9V ,驱动电流最大为3A,随着输出负电压的增加,制冷量增加,随着输出正电压的增加,制热量增加,从而以控制输出电压,达到控制温度的目的。
2、原理分析当ui>0时，T1导通，T2截止，iL=ie1; 当ui<0时，T2导通，T1截止，iL=ie2。
由于每个管子导通180°，故为乙类功放。
本电路设计中选择了9013、9012、MJE3055T、MJE2955T作为功放的放大管。
其中当输入电压为0~+9V 时，9013、MJE3055T导通，当输入电压为-9~0V 时，9012、MJE2955T导通。
之所以要选择复合管进行放大，主要是因为9013、9012的ICM=0.5A，而电路的输出电流最大会达到3A，此时，三极管必烧无疑。
而MJE3055T、MJE2955T作为大功率三极管，ICM=10A，完全不用担心电流过大烧掉管子的问题。
但由于功放的前一级为DA输出，其电流为10mA左右，若想最终放大到3A（即300倍），MJE3055T、MJE2955T的hFE=70又不能达到要求。
所以利用9013、9012的高hFE(=300)和MJE3055T、MJE2955T的高ICM=(10A)组成了最终的功放电路。
原理图中的二极管主要是为了避免交越失真。
四、系统调试（一）调试顺序说明本实验的调试采取分模块调试的方式进行，等到电源焊接完成后一个模块一个模块的调试。
各模块的调试互不影响，调试一个完成一个，有利于提高调试效率，是调试尽快完成。
（二）电源模块调试电源模块的调试相对简单，依照电路图焊好电路后，插在电路测试板上，打开电源，测量输出端的电压即可。
如果电路焊接没有问题的话，测量的输出端电压就应该满足要求。
即输出应为5V和12V电压。
电源模块调试步骤如下：（1）电源板焊接完毕，对照原理图认真检查一遍然后开始测试；（2）测试时，电源板负责交流电源输入的右插座与调试台标有~9V、~14V的插座连接，左插座悬空；（3）连接完毕后，打开调试台电源远离电源板1~2分钟，观察电路板有无异味或异常响动，如果一切正常可以开始进一步的测试；（4）用数字多用表按电源板左插座直流电源引出定义，检测+5V、+12V、-12V 输出。