电机与拖动系统课程设计
电机学及拖动基础课程设计
电机学及拖动基础课程设计
引言
电机学及拖动基础是电气工程专业中的重要课程之一,主要涉及电机的结构、原理和性能参数等方面内容。
在现代工业生产中,电机作为驱动设备,已经广泛应用于各个领域。
因此,学习和掌握电机学及拖动基础知识,对于电气工程专业学生的职业发展具有重要意义。
本文旨在介绍电机学及拖动基础课程设计的教学内容、教学目标、课程设置等方面内容,以期帮助教师更好地开展教学工作。
教学内容
电机学及拖动基础课程设计主要涵盖以下内容:
1.电机的分类和结构,包括直流电机、交流电机、步进电机等;
2.电机的工作原理,包括电磁感应原理、电动力原理等;
3.电机的性能参数,包括电机的旋转速度、电流、扭矩等;
4.拖动系统的基本概念和原理,包括传动装置、传动比、机械效率等;
5.不同种类电机在拖动系统中的应用,包括直流电机、交流电机、步进
电机在工业生产中的应用。
教学目标
电机学及拖动基础课程设计的教学目标如下:
1.掌握电机的基本分类和结构,能够区分各种类型的电机,并了解其结
构特点;
2.理解电机的工作原理,包括其动力学、静力学和电磁学等方面知识;
1。
电机与拖动课程设计报告
电机与拖动课程设计报告电机与拖动课程设计报告一、引言电机与拖动课程是电气工程专业的一门重要课程,主要涉及电机的基本原理、结构和控制方法,以及电机在工程实际中的应用。
本次课程设计旨在通过模拟实验的方式,加深对电机与拖动的理论知识的理解,提高实践操作能力。
二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个电机拖动系统,其中包括电机驱动电路的设计、传感器采集电路的设计和控制系统的设计。
主要实现以下功能:1. 实现电机的正、反转控制,可以通过开关或按键控制电机的运行方向。
2. 实现电机的调速控制,可以通过旋钮或模拟信号输入控制电机的转速。
3. 实现电机位置的闭环控制,可以通过编码器或位置传感器获取电机的位置反馈信号,并控制电机按照指定位置运行。
三、系统设计1. 电机驱动电路设计电机驱动电路采用H桥电路,可以实现电机的正、反转控制。
根据电机的额定电流和电源电压确定H桥电路的功率。
并根据电机的类型(直流电机还是交流电机)选择相应的调速控制方法。
2. 传感器采集电路设计传感器采集电路主要包括电机的转速传感器和位置传感器。
转速传感器可以采用光电编码器或霍尔传感器,用于测量电机的转速。
位置传感器可以采用位移传感器或光电编码器,用于测量电机的位置。
3. 控制系统设计控制系统采用微处理器或单片机作为核心控制器,实现对电机的控制。
根据输入的控制信号,经过处理后输出控制信号给电机驱动电路,实现电机的正、反转、调速和位置控制。
四、实验步骤1. 搭建电机驱动电路,连接电机和电源,测试电机的正、反转控制功能。
2. 设计传感器采集电路,将传感器连接到微处理器或单片机上,测试传感器的采集功能。
3. 设计控制系统,编写控制程序,实现电机的正、反转、调速和位置控制。
4. 进行系统调试和性能测试,验证设计的功能是否符合要求。
五、实验设备1. 直流电机或交流电机2. 电源3. H桥电路4. 光电编码器或霍尔传感器5. 位移传感器或光电编码器6. 微处理器或单片机七、总结通过本次课程设计,我对电机与拖动的原理和实际应用有了更深入的理解。
电机及拖动基础课程设计
电机及拖动基础课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电机及拖动基础的基本概念、原理和应用,培养学生具备电机的设计、制造、维护和故障诊断的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电机的基本原理、结构和工作特点;(2)掌握电机的分类、性能和参数;(3)熟悉电机拖动系统的运行原理和控制方法;(4)了解电机及拖动技术在工程中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用电机及拖动基础理论分析实际问题;(2)具备电机选型、安装和调试的基本技能;(3)掌握电机运行维护和故障诊断的方法。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电机及拖动技术的兴趣和热情;(2)增强学生的工程意识,提高创新能力和团队合作精神;(3)培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构和工作特点,电机的分类、性能和参数,电机拖动系统的运行原理和控制方法,以及电机及拖动技术在工程中的应用。
具体安排如下:1.电机的基本原理、结构和工作特点;2.电机的分类、性能和参数;3.电机拖动系统的运行原理和控制方法;4.电机及拖动技术在工程中的应用;5.电机的设计、制造、维护和故障诊断。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电机及拖动基础的基本概念、原理和应用;2.讨论法:引导学生分组讨论,提高学生分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解电机及拖动技术在工程中的应用;4.实验法:进行电机实验,培养学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《电机及拖动基础》等;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:配备齐全的实验设备,为学生提供动手实践的机会。
电机与拖动课程设计
电机与拖动课程设计背景本篇文档将介绍一个针对电机和拖动的课程设计,旨在通过理论与实践相结合的方式,帮助学生加深对于电机和拖动系统的理解,以及培养其解决问题的能力。
目标通过本次课程设计,学生将能够:1.掌握电机的基础知识,包括工作原理、类型、参数等;2.熟悉拖动系统的组成和原理;3.锻炼学生应用所学知识解决问题的能力;4.提高学生的实验设计和实验技能。
设计内容电机理论部分1.介绍电机的分类和工作原理;2.详细介绍直流电机和交流电机的特点和差异;3.解析电机参数,如电压、电流、功率、效率等;4.简述电机的控制方法,如调速和保护策略。
拖动部分1.介绍拖动的基本组成结构;2.分析各种拖动系统的构成和工作原理;3.讲解拖动系统的性能参数和变量;4.简述拖动系统的控制方法,如速度和力矩控制。
实验设计部分在理论学习的基础上,设计以下实验,让学生通过实践了解并理解所学知识:1.用万用表测试直流电机的电压、电流和转速,进而得出电机的性能参数;2.测试不同直流电压对直流电机的转速的影响;3.构建一个简单的拖动系统,测量系统的性能参数,如速度、功率、效率等;4.让学生自己设计一个拖动系统,测量系统的性能参数,运用所学知识进行调节和控制。
教学方法本课程设计既有理论学习,也有实验操作。
在理论部分,推荐使用PPT,讲解电机和拖动系统的基础知识,让学生熟悉系统的组成和工作原理。
在实验操作中,老师可以带领学生完成实验设计和操作,提高学生的实验技能。
考核方式本课程设计是一个综合性的项目,考核方式主要包括以下环节:1.课堂参与和出席率(10%);2.实验报告(20%),要求学生在报告中详细说明实验的目的、方法、结果和分析;3.仿真设计报告(30%),要求学生自己设计一个拖动系统,并利用仿真软件进行仿真设计和模拟;4.大作业(40%),要求学生在实验室或者工厂的场景中,自主设计控制电机和拖动系统的方案,并实现控制效果。
总结本次课程设计旨在帮助学生加深对于电机和拖动系统的理解,培养其应用所学知识解决问题的能力。
电机与电力拖动基础课程设计
电机与电力拖动基础课程设计1. 课程概述本课程涉及电机和电力拖动的基础理论和应用。
学员将学习电机的原理、种类、特性及其控制方法,以及电力拖动的原理、组成、应用和调试技巧。
2. 课程内容2.1 电机基础电机原理,电机种类及其特性,电机控制方法,电机选型。
2.2 电力拖动电力拖动系统的组成及原理,应用案例和调试技巧。
2.3 实践操作学员将进行以下实践操作:1.设计并组装一个小型直流电机控制电路,控制电机的转速和方向。
2.设计并安装一个电力拖动系统,完成一个有趣的小项目。
3. 教学安排3.1 课程时间本课程共计36学时,分为理论教学和实践操作两部分。
3.2 授课方式本课程采用课堂授课和实验操作相结合的方式进行。
课程将分为以下几个部分:章节授课时间授课方式电机基础8学时理论授课电力拖动8学时理论授课实践操作1设计直流电机控制电路10学时实验操作实践操作2设计电力拖动系统10学时实验操作3.3 考核方式本课程的考核方式包括以下几种:1.课堂笔试:约占总成绩的30%。
2.实验考核:约占总成绩的40%。
3.课程总结报告:约占总成绩的30%。
4. 教学资源本课程所需的教学资源包括以下方面:4.1 教材本课程的推荐教材包括:1.《电机与电力拖动基础》(第2版),刘丽珍著,机械工业出版社,2015年2.《电机控制技术基础》,李舟著,机械工业出版社,2012年4.2 实验器材本课程的实验器材包括以下设备:1.直流电机2.控制电路板3.电力拖动设备4.示波器5.信号发生器4.3 其他资源本课程所需的其他资源包括:1.PPT课件、教学视频等。
5. 教学效果学生在学习本课程后,将掌握以下知识和技能:1.了解电机的基本原理、种类及其特性。
2.掌握电机的控制方法。
3.掌握电力拖动系统的组成原理及其应用案例。
4.能够设计控制电路并完成一个小型电机控制系统。
5.能够设计并安装一个电力拖动系统。
6. 总结本课程是一门工程类的实践性课程,将实用性教学和理论课程相结合,旨在让学生掌握电机及电力拖动方面的知识和技能。
电机与拖动基础课程设计
电机与拖动基础课程设计课程概述该课程是针对电机及拖动基础的学生所设计的。
本课程将介绍电机的基本原理、类型及其工作原理,并介绍与电机相关的拖动技术及相关软件和工具。
本课程的目的是培养学生对电机的理解及掌握拖动技术,以应用到实际生产中。
课程教学目标1.掌握电机的基本原理及种类。
2.了解电机的工作原理及其在实际应用中的作用。
3.掌握各种拖动技术及其应用。
4.了解相关软件和工具。
课程内容第一章:电机基础1.1 电机介绍1.2 电机的基本原理1.3 电机的种类1.4 电机的工作原理第二章:电机的应用2.1 电机在实际应用中的作用2.2 电机控制系统2.3 电机相关的软件和工具第三章:拖动技术3.1 拖动系统的基本原理3.2 拖动技术的种类3.3 软件和工具的应用第四章:课程设计4.1 实验要求及目的4.2 实验内容及步骤4.3 实验结果分析课程教学方法该课程采取理论教学与实验相结合的方式。
理论教学主要通过教师讲解、课件演示、教材阅读等方式进行;实验教学主要通过实际操作、实验报告等方式进行。
教师将在课程结束前定期进行课程复习与知识点测试。
实验器材和材料1.电机控制器2.电机及驱动器3.拖动器材评分标准1.实验报告 40%2.期末考试 40%3.平时表现 20%总结该课程旨在使学生掌握电机及拖动技术的基本概念,以应用于实际的生产过程中。
在本课程中,我们将介绍电机的基本原理、种类及其应用。
拖动技术将在第三章中进行介绍,并在第四章中设置实验来进行实践操作。
我们期望学生在本课程中获得丰富的知识,掌握实践技巧,为未来的学习和工作奠定坚实的基础。
电机及拖动课程设计 他励直流电动机的回馈制动
第一章直流电动机工作原理(a)(b)图1-1直流电动机工作原理示意图图1.1是一台直流电机的最简单模型。
N和S是一对固定的磁极,可以是电磁铁,也可以是永久磁铁。
磁极之间有一个可以转动的铁质圆柱体,称为电枢铁心。
铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电枢线圈abed,线圈的两端分别接到相互绝缘的两个半圆形铜片(换向片)上,它们的组合在一起称为换向器,在每个半圆铜片上又分别放置一个固定不动而与之滑动接触的电刷A和B,线圈abed通过换向器和电刷接通外电路。
将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上,则线圈abed中流过电流,在导体ab中,电流由a指向b,在导体ed中,电流由e指向d。
导体ab和ed分别处于N、S 极磁场中,受到电磁力的作用。
用左手定则可知导体ab和ed均受到电磁力的作用,且形成的转矩逆时针方向旋转,如图1T(a)所示。
当电枢旋转180°,导体ed转到N极下,ab转到S极下,如图1-1(b)所示,由于电流仍从电刷A流入,使ed中的电流变为由d 流向c,而ab中的电流由b流向a,从电刷B流出,用左手定则判别可知,电磁转矩的方向仍是逆时针方同。
由此可见,加于直流电动机的直流电源,借助于换向器和电刷的作用,使直流电动机电枢线圈中流过的电流,方向是交变的,从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变,确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。
这就是直流电动机的基本工作原理。
第二章直流电动机的分类根据励磁方式的不同,直流电机可以分为他励、并励、串励和复励四种。
他励电机电路圏①并励电机电路图3图2-1直流电动机按励磁方式的分类图3-0他励直流电动机的固有特性其中:n ——C ①EP -R —CC ①2ET称为理想空载转称为机械特性的斜率,大小反映软特性与硬特性;RT 称为负载时的转速降。
CC ①E T由于电枢电路电阻Ra 很小,所以机械特性的斜率很小,硬度很大,固有特性为硬特An 二B T二第三章他励直流电动机的机械特性在他励电动机中,Ua ,Ra ,If 保持不变时,电动机的转速n 与电磁转矩T 之间的关系称为他励电动机的机械特性。
电机与拖动技术课程设计
电机与拖动技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电机的基本工作原理,掌握电机的主要构造及功能;2. 掌握拖动技术的概念,了解常见的拖动方式及其优缺点;3. 学会分析电机与拖动系统在实际应用中的性能,能运用相关公式进行计算。
技能目标:1. 能够正确使用电机与拖动实验设备,进行基本的实验操作;2. 学会通过观察、分析实验数据,解决电机与拖动系统中的实际问题;3. 提高团队协作能力,通过小组讨论、共同完成实验任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电机与拖动技术的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生的安全意识,使其在实验过程中能够遵循操作规程,确保人身和设备安全;3. 增强学生的环保意识,了解电机与拖动技术在节能减排方面的作用,培养其社会责任感。
本课程旨在帮助学生掌握电机与拖动技术的基本知识,培养其实践操作能力和团队协作能力。
针对学生年级特点,课程目标既注重理论知识的传授,又强调实践技能的培养。
通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际工作中,为我国电机与拖动技术的发展做出贡献。
二、教学内容1. 电机基本原理与构造:讲解电机的工作原理,包括电磁感应定律、洛伦兹力等;介绍电机的主要构造,如定子、转子、绕组等,并通过教材第1章进行学习。
2. 常见电机类型:学习直流电机、异步电机、同步电机等常见电机类型的特点及应用,参考教材第2章。
3. 拖动技术:介绍拖动系统的概念,讲解电气传动、液压传动、气压传动等拖动方式,学习教材第3章相关内容。
4. 电机与拖动系统的性能分析:学习电机与拖动系统性能参数,如效率、功率因数、启动转矩等,分析不同拖动方式对系统性能的影响,结合教材第4章进行学习。
5. 电机与拖动系统在实际应用:举例介绍电机与拖动系统在实际工程中的应用,如机床、电梯、电动汽车等,参考教材第5章。
6. 实验教学:安排学生进行电机与拖动实验,包括电机启动、制动、调速等实验操作,巩固理论知识,提高实践能力。
电机与拖动课程方案(自动保存)
课程设计名称:电机与拖动题目:他励直流电动机串电阻启动的设计专业:自动化班级:11-4姓名:曹飞道学号:1105010401辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表摘要直流电动机的调速性能好等优点,使得直流电动机得到广泛的应用。
其中的他励直流电动机励磁绕组与电枢绕组不相关,从而使得它的机械特性很硬,调速范围宽。
在对他励直流电动机的串电阻启动的设计过程中,关键在于根据电机的机械要求,求出启动电流I1与切换电流I2之比β,进而求出启动级数m 和各级启动电阻,最终完成对他励直流电动机串电阻启动的设计任务。
关键词:他励直流电动机;启动级数;各级启动电阻;目录引言 (11)1 他励直流电动机的机械特性介绍 (22)1.1他励直流电动机的机械特性 (22)2 他励直流电动机的串电阻启动 (22)2.1 启动过程分析 (33)2.2计算启动电阻 (44)3直流电动机电枢串电阻启动设计方案 (66)3.1选择启动电流I1和切换电流I2 (66)3.2求出切换电流比β (66)3.3求启动时电枢电路的总电阻 (66)3.4求出启动时的电枢电路的总电阻Ram (66)3.5重新计算β,校验I2 (66)3.5 求出各级总电阻 (77)3.6 求出各级启动电阻 (77)4结论 (77)心得体会 (88)参考文献 (88)引言直流电动机是将电能转换为机械能的装置。
它具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点,使得直流电动在国民生产过程中占据着不可取代的位置,因此广泛应用于启动和调试要求高的机械上。
例如轧钢机床、电车、电气轨道牵引、挖掘机械、纺织机械等。
直流电动机的性能与它的励磁方式有密切关系。
按照励磁方式的不同,直流电动机可以分为:他励直流电动、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动。
这里的他励直流电动机是指,励磁绕组与电枢绕组五了解关系,而由他励直流电源对励磁绕组供电的直流电动机。
他励直流电动机广泛应用于造纸、印刷、纺织和冶金等多种领域,调速范围宽,机械特性硬的场合。
电机与拖动课程设计
电机与拖动课程设计第1章设计说明1.1设计任务1.使用Simulink建立三相异步电动机的直接起动仿真,测取三相异步电动机直接起动过程中的转速、电磁转矩和电枢电流的变化规律。
2.某他励直流电动机,已知额定值为Un=220N,Pn=22kW,In=115A,nN=1500r/min;电枢电阻Ra=0.18Ω;励磁电阻Rf=628Ω;求CEN,CTN 并分别画出固有机械特性曲线和改变电枢电压、改变电枢电阻、改变磁通时的人为机械特性曲线。
1.2设计目的1.通过课程设计,对所学的电机与拖动基本知识和基本概念进行全面的复习和总结,巩固所学的理论知识。
2.通过本次课程设计达到理论与实践相结合,提高学生分析问题和解决问题的能力。
4.初步掌握MATLAB/Simulink软件进行仿真设计,掌握编写设计说明书的基本方法。
1.3设计原则1.合理性。
所设计内容应符合国家相关政策和法令,符合现行的行业行规要求。
2.先进性。
杜绝使用落后,淘汰的产品,不使用未经认可的技术,要充分考虑未来发展。
3.实用性。
考虑降低物耗,保护环境,综合利用等因素。
1.4设计要求1.正确性。
全套技术文件(设计说明书、相关模型和波形)应正确无误,达到规定的性能指标。
3.统一性。
图形中的符号、名称、数据、标注等应尽可能选用国家标准,如没有国家标准或必须用于不同含义时,必须另加说明。
第2章MATLAB7.1软件2.1安装和使用说明安装过程:1.解压crack4.CD3的安装方法跟CD2一样。
安装完成后会出现两个对话框,关掉就行了。
使用说明:2.2软件中的Simulink控件第3章使用Simulink建立三相异步电动机的直接起动仿真3.1异步电动机Simulink仿真模型的建立直接起动又称全压起动,就是将电动机的定子绕组直接加上额定电压起动。
使用Simulink建立三相异步电动机的直接起动仿真模型,测取三相异步电动机直接起动过程中的转速、电磁转矩和电枢电流的变化规律。
电机与拖动 课程设计..
一直流电机的简介及结构(一)直流电机简介直流电机是生产和使用直流电能的机电能量转换装置。
将机械能转换为直流电能的,称为直流发电机;将电能追安环为机械能的,称为直流电动机。
直流电动机具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点,因此广泛应用于启动和调速要求较高的机械上。
例如:轧钢机、机床、电车、电器轨道牵引、挖掘机械、纺织机械等。
直流发电机可以作为各种直流电源。
例如直流电动机的电源、同步电机的励磁电源、以及化学工业方面用于电解电镀的抵押大电流直流电源等。
在本次设计中只介绍和说明直流电动机,不介绍直流发电机。
与交流电机相比,直流电机的主要缺点是换向问题,它限制了直流电机的极限容量,又使得直流电机的结构复杂,消耗较多的有色金属,维护比较麻烦,致使直流电机的应用受到一定的限制。
不过,虽然如此,可是随着电子技术的发展,可控硅整流电源在生产上的应用越来越广泛,虽然使直流发电机的受到威胁,可是却会使直流电动机在应用中更为广泛。
(二)直流电机的结构直流电机由静止的钉子和旋转的转子两大部分组成。
定转子之间有一定的空隙,称为气隙。
定子的作用是产生磁场和对电机的机械支撑,主要由主磁极、换向极、机座、端盖、电刷装置等部件组成。
转子的作用是产生电枢感应电动势或电磁转矩,主要由电磁铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等部件组成。
如下图1-2所示:图1-1 直流电机装配结构图1—换向器 2—电刷装置 3—机座 4—主磁极 5—换向极 6—端盖 7—风扇 8—电枢绕组 9—电枢铁心1 定子部分①主磁极(简称主极)主磁极用来产生气隙磁场并且在电枢表面外的气隙空间里产生一定形状分布的气息磁密。
主磁极由主机铁芯和励磁线圈组成,主极铁芯和由1—1.5mm厚的低碳钢板冲成一定形状,然后叠压用铆钉铆在一起,上面套上是实现绕制好的励磁线圈,整个磁极用螺钉固定在机座内表面上。
为了减小气隙中的有效磁通的磁阻,改善气隙磁密的分布,磁极分为两部分,较宽的部分成为极靴,较窄的部分称为极身,这样还可以时励磁绕组牢固的套在磁极上,如图1-2所示。
电机原理与电力拖动课程设计
电机原理与电力拖动课程设计引言电机是现代工业和生产中不可缺少的一个重要组成部分。
在现代工业制造、交通运输、航空航天、军事和农业等领域中都有着广泛的应用。
因此,掌握电机的工作原理和应用技能,是电气工程师和相关专业人员的必备技能之一。
本文将介绍电机原理以及电力拖动课程设计的相关内容。
第一部分:电机的原理1.1 电机的定义电机是将电能转变为机械能的运动装置,指的是利用电磁感应原理、磁场作用原理和电流作用原理等基本原理,使电能转换成机械能的装置。
1.2 电机的工作原理电机的工作原理是基于电磁感应原理和磁场作用的原理。
电机的构造包括定子和转子两部分。
通过定子上的电源提供的电流可以产生一个旋转磁场,此旋转磁场的作用下,转子上的导体则感应出电动势并通过导线形成电流。
由此产生的电流在磁场的作用下与定子磁场的相互作用而产生相互作用的力矩,从而使转子开始转动。
1.3 电机的分类电机根据不同的工作原理和结构构造可以分为不同的类型,如下所示:•直流电机•感应电机•同步电机•步进电机第二部分:电力拖动课程设计2.1 电力拖动的定义电力拖动是利用电机和传动机构将电能转化为机械能,并将机械能传递到负载部件中,以实现负载部件的运动。
2.2 电力拖动的应用电力拖动在现代工业生产中得到广泛应用,主要应用于以下领域:•机床机械•车辆和交通运输•航空航天•军事•冶金、矿山等重工业领域2.3 电力拖动系统的结构电力拖动系统主要由电动机和传动机构两部分组成。
其中电动机可以根据负载的不同选择不同类型,传动机构则根据负载的运动形式和转速来设计。
2.4 电力拖动的设计案例在实际应用中,我们经常需要根据实际需要来设计电力拖动系统。
以下是一个简单的电力拖动设计案例:首先根据负载的类型和工作条件来确定电动机的类型和规格,然后设计传动机构以适应负载的运动形式和转速要求。
最后,根据实际情况来确定电力拖动系统的控制方式和参数设置。
结论本文对电机原理和电力拖动课程设计的相关内容进行了介绍。
电机与拖动第二册课程设计 (2)
电机与拖动第二册课程设计1. 课程介绍本课程旨在通过设计一个小型电动车的方式来学习电机和拖动系统的相关知识。
在课程中,学生将掌握以下内容:1.电机的基本工作原理和参数;2.如何选择适合的电机;3.不同种类的电机的应用场景;4.拖动系统的基本工作原理和参数;5.如何设计一个有效的拖动系统;6.如何进行组装和调试。
2. 课程目标1.掌握电机的基本工作原理和参数;2.能够根据不同应用场景选择适合的电机;3.熟悉拖动系统的基本工作原理和参数;4.能够设计一个有效的拖动系统;5.能够进行组装和调试。
3. 课程内容3.1 电机3.1.1 电机的基本工作原理和参数•电机的基本原理•电机的性能参数•如何选择适合的电机3.1.2 四种常见电机的应用场景•直流电机•交流电机•步进电机•无刷电机3.2 拖动系统3.2.1 拖动系统的基本工作原理和参数•车轮和驱动方式•差速器的作用和种类•齿轮箱的作用和种类3.2.2 设计一个有效的拖动系统•确定拖动系统的需求•计算和选择拖动系统相关参数•设计拖动系统3.2.3 组装和调试•组装拖动系统•调试拖动系统4. 课程实践本课程的核心实践环节是设计和制作一个小型电动车。
在实践环节中,学生将会深入了解和掌握本课程中所学的电机和拖动系统的知识,并将其应用到实际项目中。
具体实践计划如下:•第1周:学习电机和拖动系统的基本知识;•第2周:根据项目要求选择和计算适合的电机和拖动系统;•第3-4周:设计并组装电动车;•第5-6周:进行调试和优化;•第7-8周:展示和总结。
5. 评估方式本课程的评估方式主要包括以下环节:•课堂参与度(10%):学生需要认真听讲、积极参与课堂讨论;•实践报告(40%):学生需要撰写一个完整的实践报告,详细描述电动车的设计、制作、优化过程以及实现的效果;•实践成果展示(50%):学生需要在课程结束时对电动车进行展示,并向全班同学演示其性能。
6. 参考资料1.Electric Motors and Control Systems by Frank D. Petruzella2.Control of Electrical Drives by Werner Leonhard3.Electric Vehicle Technology Explned by James Larminie andJohn Lowry7. 结语本课程旨在帮助学生掌握电机和拖动系统的基本知识,并能够将其实际应用到项目当中。
电机及拖动基础课程设计
电机及拖动基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电机的基本工作原理,掌握电机的主要类型及其特点;2. 学习拖动系统的基础知识,了解电机与负载之间的匹配关系;3. 掌握电机的基本参数及其对拖动系统性能的影响;4. 了解电机控制的基本方法及其在拖动系统中的应用。
技能目标:1. 能够分析电机的工作原理,绘制电机结构示意图;2. 学会使用相关工具和仪器进行电机参数的测试,进行基本的性能评估;3. 能够根据实际需求,选择合适的电机并进行简单拖动系统的设计;4. 培养学生动手操作、实验分析的能力,提高解决实际问题的技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电机及拖动系统知识的学习兴趣,激发探索精神和创新意识;2. 增强学生对团队合作的认识,培养沟通协调能力和责任心;3. 使学生认识到电机及拖动系统在现代工业中的重要性,增强学生的专业认同感;4. 培养学生节能环保意识,关注电机及拖动系统在绿色制造中的应用。
本课程针对高中年级学生,结合电机及拖动基础课程内容,注重理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生在掌握基本知识的基础上,提高解决实际问题的能力,培养创新意识和团队协作精神,为后续学习及未来职业发展奠定基础。
通过对课程目标的分解和实现,教师可进行有效的教学设计和评估,确保教学质量。
二、教学内容1. 电机工作原理及其分类- 介绍电机的基本工作原理,包括电磁感应定律、洛伦兹力等;- 分类介绍常见电机类型,如直流电机、交流电机、步进电机等;- 分析各类电机的结构特点和应用场景。
2. 拖动系统基础知识- 讲解拖动系统的基本概念,包括负载、传动装置等;- 学习电机与负载的匹配原则,了解不同负载特性对拖动系统的影响;- 掌握拖动系统性能参数的计算方法。
3. 电机参数及其影响- 学习电机的主要参数,如额定功率、转速、转矩等;- 分析电机参数对拖动系统性能的影响,如启动、运行、制动等;- 探讨提高拖动系统性能的方法和途径。
电机与拖动上册课程设计 (2)
电机与拖动上册课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在使学生了解电机控制的基本原理和方法,熟悉典型电机控制器的设计与控制方法,提高学生动手实践设计能力,并在此基础上进一步深入学习控制理论。
二、课程设计要求1.学生应独立完成一台可以控制的直流电机系统的设计与调试,包括驱动电路的设计、编程控制等方面;2.学生应编写实验报告,详细记录实验过程中的思考、问题及解决方法,总结实验结果并提出改进意见;3.学生应用课程所学知识,对电机控制系统进行参数调整和优化,提高电机系统性能;4.学生应参与小组讨论,探讨本次课程设计的相关问题和经验。
三、课程设计内容1.直流电机原理及特性;2.直流电机控制理论;3.电机控制器的设计;4.电路、信号处理与电机控制的集成化;5.电机系统参数调整和优化;6.实验报告编写。
四、课程设计流程1.课前准备–学生应提前了解直流电机的原理及特性,有一定的电路设计和编程基础;–教师安排课前阅读材料,辅助学生了解相关理论知识。
2.实验前期设计–学生应在小组内展开讨论,进行电机系统控制器的设计;–完成电机控制器的原理图绘制和电路板设计;–编写电机控制程序。
3.实验过程–学生按照课程设计要求,完成电机控制器的制作、调试及参数优化;–课程指导教师现场组织实验及辅导。
4.实验报告编写–学生应详细记录实验过程,并提出自己的思考、问题及解决方法;–分析实验结果,并提出改进意见。
5.课后总结–教师组织学生进行实验总结,讨论本次课程设计的相关问题和经验。
五、考核方式1.实验成绩:包括电机控制器的设计、调试及性能表现;2.实验报告成绩:包括报告的撰写、内容完整度、表述清晰度等方面;3.小组讨论成绩:包括讨论的深度、广度等方面。
六、参考文献1.陈开福, 韩艳菊. 电机控制与检测技术[M]. 电子工业出版社, 2015.2.Jerzy Wąs, Krzysztof Szabat. DC Motors Speed ControlsServomotors Servo Drives[M]. Springer, 2016.3.李洪谦, 李绍松. 电机控制系统综合实验[M]. 北京航空航天大学出版社, 2012.。
电机拖动课程设计
《电机与拖动》课程设计说明书提升料车电机拖动系统设计学生姓名学生学号学院名称信电工程学院专业名称电气工程及其自动化指导教师2015年1月18日摘要该系统由电动机提供原动力,经减速器减速拖动钢丝绳来提升或下放料车。
料车到达最高点和最低点是由行程开关自动关断。
当提升料车时,按下提升按钮,电动机开始运转,带动传动装置运转,通过减速器将电动机的高转速降为低转速,再通过皮带传递给钢丝绳轮,然后钢丝绳轮开始转动,再通过定滑轮将料车提升,当料车到达顶部时,触碰到行程开关,电动机停止运转,料车停止上升。
当卸料完成后,按下放按钮,电动机反转,原理跟上升时相同,到达地面时,触碰到行程开关,电动机停止转动,料车停止下放。
关键词电动机;拖动;传动装置;减速器目录1设计题目及要求 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计思路 (1)2系统结构及工作原理的分析 (2)2.1系统结构组成分析 (2)2.2系统工作原理概述 (2)3电动机的选择 (3)3.1类型的选择 (3)3.2 提升系统的负载功率 (3)3.3确定电动机转速 (3)3.4确定电动机型号 (4)4电动机的校验 (5)4.1发热校验 (5)4.2检验过载能力 (5)4.3校验起动能力 (5)5减速器的选择 (7)5.1总传动比的计算 (7)5.2分配各级传动比 (7)6系统原理电路图及运行分析 (8)6.1系统原理电路图 (8)6.2运行分析 (8)总结 (10)参考文献 (11)附录 (12)1设计题目及要求1.1设计题目拖动对象为一料车提升系统。
右图所示,料车在轨道下部装料,装完料后提升至上部料仓卸载。
装料时间为3分钟,卸载时间不计,提升及下放速度最大值不超过0.4米/秒,料仓距轨道底部15米,料车自重40公斤,每次装料100公斤,企业每天分三班工作,每班提升25次,提升为接班后即开始至提升25次结束。
系统提升使用钢丝绳,钢丝绳轮的直径为0.4米。
电机与拖动第四版课程设计
电机与拖动第四版课程设计一、前言本课程设计主要是针对电机与拖动的第四版,旨在进一步巩固和应用学生的理论知识和实践技能,培养学生的创新能力和解决问题的能力。
在本次课程设计中,我们将以电机和拖动系统为核心,综合运用机械、电子、计算机等多学科知识,设计和构建一套完整的电机控制和拖动系统,并进行功能验证和性能评估。
二、课程设计任务1. 课程设计主题电机与拖动系统控制与应用2. 课程设计内容•电机基础知识:电机类型及其特点,电机控制原理及其应用•拖动系统基础知识:传动装置、传感器、控制装置等•电机控制系统设计:选型、驱动电路、控制器设计、编程•拖动系统设计:传动装置设计、传感器选型及其布置位置、控制装置设计、编程•系统调试与测试:功能测试、性能评估、参数调整等•综合应用:利用所学知识设计和构建一套完整的电机控制和拖动系统3. 设计要求•设计满足一定的综合性和实用性,能够实现某一机械设备或生产过程的控制和拖动•设计遵循一定的设计原则,如可靠性、安全性、实用性、易于维护等•设计采用基于单片机或者工控机的控制系统,能够实现基本的控制功能和联网功能•设计采用模块化设计思想,能够方便进行升级和扩展4. 设计流程•确定设计目标:明确设计的目标和任务•确定设计方案:从电机和拖动系统等多角度进行综合评估,确定最优设计方案•设计系统框架:确定整个系统的框架和模块划分•设计硬件:设计硬件电路和机械结构部分•设计软件:设计控制器的软件部分•调试和测试:对整个系统进行调试和测试•系统评估:对系统进行功能和性能评估三、设计实施1. 实验设备•电机:直流电机、步进电机、交流电机等•传感器:光电开关、接近开关、编码器等•控制器:单片机、工控机等•传动装置:齿轮传动、皮带传动、联轴器等•其他:电源、接线板、数据采集卡等2. 实验步骤•熟悉电机和拖动系统的基础知识和理论•按照课程设计任务要求进行设计方案的确定•按照设计流程进行系统的构建和调试•完成系统的测试和评估四、实验结果分析通过本次电机与拖动第四版课程设计,我们学生深入掌握电机和拖动系统的基础知识和应用技能,尤其是深化了对电机控制系统的理解,掌握了模块化设计的思想和方法,提高了综合应用能力和解决问题的能力。
电机及电力拖动课程《教案》
电机及电力拖动课程《教案》第一章:电机的基本概念1.1 电机的定义与分类1.2 电机的工作原理1.3 电机的性能参数1.4 电机的优缺点分析第二章:直流电机2.1 直流电机的基本结构2.2 直流电机的工作原理2.3 直流电机的特性2.4 直流电机的应用实例第三章:交流电机3.1 交流电机的基本结构3.2 交流电机的工作原理3.3 交流电机的特性3.4 交流电机的应用实例第四章:电力拖动系统4.1 电力拖动的基本原理4.2 电力拖动系统的分类4.3 电力拖动系统的性能分析4.4 电力拖动系统的应用实例第五章:电机与电力拖动的控制技术5.1 电机控制技术的基本概念5.2 电机控制技术的分类5.3 电机控制技术的应用实例5.4 电机控制技术的发展趋势第六章:电机的设计与制造6.1 电机设计的基本原则6.2 电机参数的计算与选择6.3 电机制造工艺及流程6.4 电机性能的测试与检测第七章:电机故障诊断与维修7.1 电机故障的类型及原因7.2 电机故障诊断的方法7.3 电机维修的基本工艺7.4 电机故障案例分析与维修实例第八章:电力电子技术在电机控制中的应用8.1 电力电子器件及其特性8.2 电力电子变换器及其控制8.3 电力电子技术在电机调速中的应用8.4 电力电子技术在电机节能中的应用第九章:电机及电力拖动的保护与节能9.1 电机保护的原理与方法9.2 电机保护装置及其应用9.3 电力拖动的节能技术9.4 电机节能案例分析与应用第十章:电机及电力拖动在现代工业中的应用10.1 电机及电力拖动在制造业中的应用10.2 电机及电力拖动在交通运输中的应用10.3 电机及电力拖动在电力系统中的应用10.4 电机及电力拖动在新能源领域的应用重点解析本教案涵盖了电机及电力拖动课程的十个章节,全面介绍了电机的基本概念、结构、工作原理、性能参数、优缺点、控制技术、设计制造、故障诊断与维修、保护与节能以及在现代工业中的应用等方面的知识。
电气工程技术专业电机与拖动课程的优秀教案范本
电气工程技术专业电机与拖动课程的优秀教案范本一、引言电机与拖动是电气工程技术专业中的重要课程之一,在培养学生电气工程技术能力方面起着至关重要的作用。
为了提高教学质量,我们需要设计一份优秀的教案范本,以便教师们能够准确地传授相关知识和技能,促使学生深入理解并应用于实践中。
二、教学目标通过本节课的学习,学生将能够:1. 理解电机的基本原理和工作原理;2. 掌握电机的分类和特点;3. 理解拖动系统的组成和工作原理;4. 学会基本的电机与拖动系统的设计和调试方法;5. 培养学生的实践动手能力和解决问题的能力。
三、教学内容1. 电机的基本原理和工作原理- 电机的定义和分类;- 电机的基本结构和工作原理;- 电机的基本参数和特性。
2. 电机的分类和特点- 直流电机的分类和特点;- 交流电机的分类和特点;- 特殊类型电机的分类和特点。
3. 拖动系统的组成和工作原理- 拖动系统的定义和组成;- 拖动系统的主要元件介绍;- 拖动系统的工作原理和特点。
4. 电机与拖动系统的设计和调试方法- 电机选型和参数计算;- 拖动系统的设计要点和方法;- 电机与拖动系统的调试和运行控制。
五、教学方法1. 授课方法:采用讲授与案例分析相结合的方式进行教学,通过理论知识的讲解和实际案例的分析,激发学生的学习兴趣,并将知识应用于实际问题的解决中。
2. 实践操作:安排适当的实践操作环节,让学生亲自动手操作电机与拖动系统,并通过实验数据的分析和讨论,加深对理论知识的理解和实践能力的培养。
3. 互动讨论:鼓励学生参与课堂互动讨论,提升学生的思维能力,培养他们分析和解决问题的能力。
4. 教学资源:充分利用多媒体教学资源,展示电机与拖动系统的实际应用场景,以及行业内的最新技术和发展动态。
六、教学评估1. 课堂测验:开展课堂测验,考察学生对课堂内容的理解和掌握情况。
2. 实践操作评估:对学生的实践操作进行评估,考察他们的动手能力和解决问题的能力。
电机拖动技术课程设计
电机拖动技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电机拖动技术的基本原理,理解电机启动、制动、调速等基本概念。
2. 使学生了解不同类型电机的特性及其在工程中的应用。
3. 帮助学生掌握电机拖动系统的主要参数计算方法。
技能目标:1. 培养学生运用电机拖动技术解决实际问题的能力。
2. 使学生能够熟练操作电机拖动实验设备,进行基本实验操作。
3. 培养学生分析电机拖动系统故障及提出解决方案的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电机拖动技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识,使其关注电机拖动技术在节能减排方面的应用。
课程性质:本课程为专业技术课程,以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点:学生为高中年级,已具备一定的物理和数学基础,对电机拖动技术有一定了解。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 结合生活实例,增强学生对电机拖动技术的认识。
3. 激发学生兴趣,注重培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容1. 电机拖动技术基本原理:包括电机的工作原理、启动、制动、调速等基本概念,对应教材第1章内容。
2. 常见电机类型及特性:介绍交流电机、直流电机、步进电机等类型,分析其特性及应用场景,对应教材第2章内容。
3. 电机拖动系统主要参数计算:涵盖电机功率、扭矩、转速等参数的计算方法,以及电机选型原则,对应教材第3章内容。
4. 电机拖动实验操作:包括实验设备的使用、基本实验操作方法、实验数据采集与分析,对应教材第4章内容。
5. 电机拖动系统故障分析与解决方案:分析常见故障原因,提出相应的解决措施,对应教材第5章内容。
6. 电机拖动技术在节能减排中的应用:介绍电机拖动技术在节能降耗方面的作用,探讨发展趋势,对应教材第6章内容。
教学进度安排:1. 第1-2周:电机拖动技术基本原理及常见电机类型。
2. 第3-4周:电机拖动系统主要参数计算及电机选型。
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课程设计说明书设计名称:题目:学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:日期:年月日课程设计任务书专业年级班设计题目微型直流电动机的数字控制器设计姓名-学号主要内容和具体要求设置有正转、反转、加速、减速按键;显示马达的运行状态(正反转、停止),显示转速;测量马达的反电动势系数;测量马达的力矩系数;创建马达的数学模型;实现比例控制;实现比例积分控制。
进度安排6月16~17号:了解任务要求,确定具体方案6月18~19号:电机控制程序设计6月20~21号:键盘电路、lcd12864液晶屏子程序设计6月22~24号:上位机通信程序设计6月25~26号:电机PI 控制设计完成后应上交的材料直流电机数字控制器论文总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日摘要本文主要设计一个基于STC12C5A60S2 单片机的直流电机PWM 控制系统。
PWM 控制提高了调速范围,提高了调速精度,改善了快速性能、功率和功率因数。
系统在设计中被控对象采用5V 的直流电机,以MCS-51 单片机为控制核心,采用LCD12864 液晶作为显示元件,进行软硬件的设计。
硬件电路由protel 设计制作,主要设计了液晶显示电路、键盘控制电路、复位电路、测速电路、驱动电路和测压电路。
软件设计在Keil 开发平台用 C 语言编写,程序采用模块化设计方案,包括液初始化程序、晶显示程序、键盘控制程序。
本系统PWM 控制直流电机采用调压调速的方法,整体设计包括软件和硬件两个部分。
通过利用单片机产生PWM 控制信号控制直流电机,详细介绍脉宽调制( PWM) 控制原理,直流电机的工作原理和数学模型以及用H型桥电路基本原理设计的驱动电路。
通过硬件电路的模拟情况,说明系统运行正常,各个功能模块实现是可行的,控制精度比较高,能够满足系统的基本要求。
关键词:单片机PWM脉宽调制控制直流电机L298N驱动一、设计任务分析 0二、总体方案设计 0系统控制方案选择 0电机驱动模块3显示模块5测压模块7按键模块7测速模块8三、系统软件设计 9系统流程9显示模块软件设计 10按键驱动程序设计 11测压程序设计11测速模块程序设计 11上位机数字PI控制设计11马达的反电动势系数和力矩系数11马达数学模型12四、心得体会12五、参考文献12设计任务分析本课题设计主要的目的是为了能够准确及时的控制直流电动机的正转、反转、停止、加速和减速功能可以准确调节控制直流电机的转速。
设计要求中央控制芯片具有定时计数的功能,一定的程序存储空间,还要有足够的IO外接端口。
由于本设计以LCD12864作为人机交流的显示界面,所以要求中央控制芯片具有一定的电流驱动能力。
LCD、电机控制信号、LED指示灯、独立按钮,电压采集这些都需要占用大量IO接口,所以要求中央控制芯片要有足够多的外部接口以满足需要。
本设计要求能准确控制电机的转向以及转速,所以要求电机的控制芯片就有较强的调速控制功能以及转向控制功能。
本设计要求所采用的的直流电机转速具有一定的可调空间以及足够的灵敏度。
总体方案设计系统控制方案选择方案1:采用STC公司的STC89C52RC。
此单片机价格低,资源多,高性价比,应用广泛,无论是从内部构造,还是编程方面,51系列单片机都相对简单容易掌握和使用。
方案2:STC12C5A60S2不但和8051指令、管脚完全兼容,而且速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S)。
STC系列单片机支持串口程序烧写,对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。
由于本设计需要检测电机电路的电流,而且要与上位机通信,方案2的stc12C5A60S2芯片具有2个串口,内部集成8路高速10位A/D转换(250K/S),能更好地实现我们需要的功能,所以我们选取方案2,即STC12C5A60S2芯片作为我们的控制芯片。
以下是STC12C5A60S2芯片的功能1.增强型8051 CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051;2.工作电压:STC12C5A60S2系列工作电压:(5V 单片机)STC12LE5A60S2系列工作电压:(3V单片机);3.工作频率范围:0 - 35MHz,相当于普通8051的 0~420MHz;4.用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K/ 48K/ 52K / 60K / 62K字节;5.片上集成1280字节RAM;6.通用I/O口(36/40/44个),复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口),可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/高阻,开漏,每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过55Ma;7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器可通过串口()直接下载用户程序,数秒即可完成一片;8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM);9. 看门狗;10.内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地);11.外部掉电检测电路:在口有一个低压门槛比较器,5V单片机为,误差为+/-5%,单片机为,误差为+/-3%;12.时钟源:外部高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时,可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/时钟,常温下内部R/C振荡器频率为:单片机为:11MHz~,单片机为:8MHz~12MHz,精度要求不高时,可选择使用内部时钟,但因为有制造误差和温漂,以实际测试为准;13.共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1,没有定时器2,但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器,再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器;14. 2个时钟输出口,可由T0的溢出在T0输出时钟,可由T1的溢出在T1输出时钟;15.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块, INT0/,INT1/,T0/, T1/, RxD/,CCP0/(也可通过寄存器设置到 ), CCP1/ (也可通过寄存器设置到;16. PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列,2路)——也可用来当2路D/A使用——也可用来再实现2个定时器——也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持);D转换, 10位精度ADC,共8路,转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)18.通用全双工异步串行口(UART),由STC12系列是高速的8051,可再用定时器或PCA软件实现多串口;19. STC12C5A60S2系列有双串口,后缀有S2标志的才有双串口,RxD2/(可通过寄存器设置到,TxD2/(可通过寄存器设置到;20.工作温度范围:-40 - +85℃(工业级) / 0 - 75 ℃(商业级)21.封装:PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48 I/O 口不够时,可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595(均可级联)来扩展I/O口, 还可用A/D 做按键扫描来节省I/O口,或用双CPU,三线通信,还多了串口。
STC12C5A60S2的引脚如图2-1所示图2-1最小系统包括系统时钟电路,复位电路、单片机芯片引脚借口,保证了单片机能够正常的工作。
如图2-2所示图2-2电机驱动模块用普通直流电机。
直流电机运转平稳精度有一定的保证。
直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高但完全可以满足本题目的要求。
通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度实现电动车的速度控制。
并且直流电机相对于步进电机价格经济。
采用电机驱动芯片L298N。
L298N为单块集成电路高电压、高电流、四通道驱动,可直接的对电机进行控制,无须隔离电路。
通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平即可以对电机进行正反转、停止的操作,非常方便,亦能满足直流减速电机的大电流要求。
调试时在依照芯片手册,用程序输入对应的码值,能够实现对应的动作。
图2-3图2-4本项目驱动直流电机,实现电机的正反转与测速和遥控。
输入输出逻辑表真值表2-5表2-5 L298N输入输出逻辑真值表显示模块显示模块我使用了lcd12864液晶屏。
带中文字库的12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种界面方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的界面方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。
可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
图2-6 LCD12864与单片机连线图上位机通信另外,我们也使用VB软件做了上位机与单片机通信。
通过上位机界面更好地实现人机沟通。
Visual Basic是一种由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言。
从任何标准来说,VB都是世界上使用人数最多的语言——不仅是盛赞VB的开发者还是抱怨VB的开发者的数量。
它源自于BASIC编程语言。
VB拥有图形用户界面(GUI)和快速应用程序开发(RAD)系统,可以轻易的使用DAO、RDO、ADO连接数据库,或者轻松的创建ActiveX控件。
程序员可以轻松的使用VB提供的组件快速建立一个应用程序。
图2-7 上位机界面测压模块由于我们采用的系统芯片内部集成AD转换功能,所以我们直接通过在与驱动模块moto串联电阻,由口来检测电机的电压。
图2-8 测压电路按键模块键盘模块中,我采用独立式按键电路。
特点:1)每个键独立地接入一根数据输入线。
2)平时所有的数据输入线都连接成高电平;3)当任何一个按键压下时,与之相连的数据输入线被拉成低电平。
4)要判断是否有键按下,只要位处理指令即可。
独立连接式键盘优点是结构简单、使用方便,但随着键数的增多,所占用的IO口线也增加。
该系统的键盘由4个独立键盘构成。
键盘的一脚接在单片机的至脚上,另外一脚接在电源地上,当有键盘按下时对应的键盘就会有一低电平送到单片机内部。
为消除触点式按键开关的机械抖动,单片机内部有程序进行消抖处理,然后确定那一个键盘被按下后来执行程序完成该系统的指定工作。
按键键盘原理图如图所示:图2-9 按键图测速模块我们使用光电编码器来检测电机的转速。