直流電機控制實驗

1、實驗一 直流、步進電機綜合控制系統(tǒng)設計一、 實驗目的1. 初步熟悉實驗GPIO口的初始化設置，并熟悉實驗箱各個模塊的功能2. 掌握步進機的控制原理及利用延時脈沖來改變步進電機速度3. 掌握直流電機的控制原理及利用pwm占空比控制來改變速度4. 學習IIC總線讀取和寫數(shù)據原理，并掌握對CAT1025 E2PROOM操作方法5. 學會控制數(shù)碼管的顯示UART串口函數(shù)，并初步掌握中斷處理函數(shù)的寫法二、 實驗要求以MagicARM2410為實驗平臺，設計一個通過串口通信交互控制的綜合型控制系統(tǒng)。具體來說，可在啟動時，自動列出一些選項，通過鍵盤選擇某個選項而實現(xiàn)其功能；考慮到實時性，再按某個控制鍵能立刻

2、停止當前功能而回到初始的待選狀態(tài)。具體功能要求如下：1. 實現(xiàn)四個LED燈按照十六進制的規(guī)則依次亮滅；2. 在超級終端上輸入兩個兩位數(shù)，實現(xiàn)兩位數(shù)的加減乘除并顯示運算結果；3. 顯示當前的年月日、星期、時分秒；4. 實現(xiàn)步進電機的調速和正反轉；可用旋轉按鈕W1或按鍵控制調速，在超級終端和數(shù)碼管上同步顯示其正反轉和轉速信息；三、 實驗基本原理1. S3C 2410A具有117個通用I/O口，分為AH等8個端口，由于每個I/O口都有第2功能，甚至第3功能，所以需要通過設置GPxCON寄存器來選擇GPx口I/O口功能，其中x可以為A、B、C、D、E、F、G表示相應的I/O端口。當I/O口設置為GPI

3、O輸出模式（Output模式）時，可以通過寫GPxDAT控制相應I/O口輸出高電平或低電平，GPxDAT為1的位對應I/O輸出高電平，為0的位對應輸出低電平。2. 工程模板中包含有串口軟件包UART.C，用戶可以調用相應的接口函數(shù)】進行串口數(shù)據發(fā)送和接收，串口的波特率需要在config.h文件中進行設置，本實驗使用默認的115200波特率。對串口進行初始化時，首先要設置相應I/O口為TXD0，TRD0功能引腳，然后通過ULCON0來設置通訊波特率。3. S3C2410A具有實時時鐘（RTC）功能，能夠提供時、分、秒，年、月、日的計時功能，還具有定時報警功能。RTC單元采用獨立的后備電池供電，獨

4、立是時鐘源（采用32.768KHz晶振），即使系統(tǒng)關閉電源，RTC還可以正常工作。要初始化RTC的時間值，首先要給RTCON寄存器寫為0x01，使能RTC接口（即允許寫RTC操作），然后對年寄存器BCDYEAR、月寄存器BCDMON、日寄存器BCDDATE、時寄存器BCDHOUR、分寄存器BCDMIN、秒寄存器BCDSEC、星期寄存器BCDDAY進行初始化，時間值為BCD格式。初始化完成，將RTCCON寄存器寫為0x00，禁能RTC接口（即禁止寫RTC操作），接下來就可以直接讀取RTC時間寄存器的值來使用了。4. 步進電機是一種將電脈轉化為角位移的數(shù)據控制電機，即給它一個脈沖信號，它就按設定的

5、方向轉動一個固定的角度。用戶可以通過設置脈沖的個數(shù)來控制角位移量，從而實現(xiàn)準確的定位操作；另外，通過控制脈沖頻率來控制電機轉動速度和加速度，從而實現(xiàn)調速的目的。當然，對于步進電機各組繞組（即內部線圈）的控制脈沖要有一定的順序，否則電機無法正常旋轉。MagicARM2410試驗箱上的步進電機為四項步進電機，電機驅動為18°。S3C2410A的GPIO驅動能力有限，必須通過ULCN2003達林頓集成驅動芯片驅動步進電機，在步進電機和驅動電路之間連接了電阻，防止控制紊亂造成電機的損壞。四、 主要儀器設備及耗材 硬件：PC機一臺， MagicARM2410教學實驗開發(fā)平臺 一套 軟件：Win

6、dows98/XP/2000系統(tǒng)，ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境，超級終端程序，JTAG仿真器五、 實驗步驟1. 安裝Wiggler JTAG仿真器并打開；2. 運行超級終端，新建一個連接；3. 啟動ADS 1.2，建立工程，在src組中的main.c中編寫主程序代碼；4. 選用DebugRel生成目標，編譯鏈接工程，選擇【Debug】，進行JTAG仿真；5. 按照超級終端上的提示信息操作；6. 根據實驗箱及超級終端上的反饋結果調試程序。7. 主要參考程序如下int main(void)uint8 g_getch ;int i = 0;UART_Select(0); /選擇UART0UART_In

7、it(); /UART0初始化LED_init(); /LED相關初始化EINT_init(); /外部中斷初始化while(1)fun_test();switch(g_getch = UART_GetKey()case '1':UART_SendByte(g_getch);UART_SendStr("n");for(i = 0; i < 16 ; i+)LED_DispNum(i); /以二進制形式顯示十六進制DelayNS(5);if(i = 15)i =0; if(UART_GetFlag() = 0x1B) /檢測是否按下'Esc

8、9;鍵break;UART_SendStr("nTest LED_DispNum test is Over!n");break;case '2':UART_SendByte(g_getch);UART_SendStr("n"); Addsubmuldiv(); /加減乘除測試模塊 UART_SendStr("nTest Addsubmuldiv_Test is Over!n");break;case '3':UART_SendByte(g_getch);UART_SendStr("n"

9、;); DateWeekTime_Test();UART_SendStr("nTest DateWeekTime_Test is Over!n"); break;case '4':UART_SendByte(g_getch);UART_SendStr("n");StepMOTO_Test();UART_SendStr("nTest StepMOTO_Test is Over!n");break;default: break;六、 實驗數(shù)據及處理結果1、 選擇Debug進行JTAG仿真后進入選擇操作情況界面選擇1，可看到

10、實驗箱上4個LED燈按16進制數(shù)閃亮，最左邊的燈為最低位，最右邊的燈為最高位。按esc鍵返回。2、 輸入2，可觀察到能實現(xiàn)兩位數(shù)的加減乘除，按esc鍵返回。其超級終端顯示如下圖：加法減法，結果為正值減法，結果為負值除法乘法3、 輸入3，按提示信息，按任意鍵輸出當前時間，超級終端顯示如下圖：4、 輸入4，觀察步進電機的轉動情況，可通過旋轉W1調節(jié)電機的正反轉方向和轉速情況。按esc鍵返回。超級終端顯示如下圖：轉速可調七、 實驗心結 由于這是第一次自己設計程序做實驗，剛開始總不知道如何下手。之后，我們冷靜分析，先用基礎實驗中的簡單實驗實現(xiàn)了超級終端的正確顯示。之后，又用基礎實驗中相關的程序，先實現(xiàn)

11、了16進制的顯示。加減乘除就按照C語言編寫，然后步進機通過延遲控制轉速。其實，最難的是把上面實現(xiàn)的各個功能輸入到超級終端，通過超級終端顯示。我們通過向其他同學請教，并且自己上網查到了相關的實現(xiàn)程序，之后經過多次修改最終得出正確顯示。 通過這第一個自己設計的實驗，學到了程序的編寫，跟MagicARM2410實驗箱硬件的實現(xiàn)，受益匪淺，為以后的實驗打下了基礎。八、參考資料S3C2410實驗實驗手冊嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與實驗教程附錄：#include "config.h"#include "main.h"/功能測試選擇數(shù)組char select_test50 =&q

12、uot;nn Please input 14 to select test:n","1 LED_DispNumen","2 Addsubmuldiv_Testn","3 Dateweektime_Displayn","4 StepMOTO_Testn","Please input a num you want to test:",;void DelayNS(uint32 dly) uint32 i;for(; dly>0; dly-) for(i=0; i<50000; i

13、+);/ 串口接收字符臨時變量void fun_test(void)int i = 0;for(i = 0; i < 14; i+)UART_SendStr(select_testi);int main(void)uint8 g_getch ;int i = 0;UART_Select(0); /選擇UART0UART_Init(); /UART0初始化LED_init(); /LED相關初始化EINT_init(); /外部中斷初始化while(1)fun_test();switch(g_getch = UART_GetKey()case '1':UART_SendBy

14、te(g_getch);UART_SendStr("n");for(i = 0; i < 16 ; i+)LED_DispNum(i); /以二進制形式顯示十六進制DelayNS(5);if(i = 15)i =0; if(UART_GetFlag() = 0x1B) /檢測是否按下'Esc'鍵break;UART_SendStr("nTest LED_DispNum test is Over!n");break;case '2':UART_SendByte(g_getch);UART_SendStr("n"); Addsubmuldiv(); /加減乘除測試模塊 UART_SendStr("nTest Addsubmuldiv_Test is Over!n");break;case '3':UART_SendByte(g_getch);UART_SendStr("n"); DateWeekTime_Test();UART_S