電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄1、概 述11.1 電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義11.2 研究現(xiàn)狀綜述11.3 研究方法21.3.1直流電機(jī)調(diào)速原理21.3.2直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式32、系統(tǒng)總體方案論證42.1 系統(tǒng)方案比較與選擇42.2 系統(tǒng)方案描述43、硬件電路的模塊設(shè)計(jì)53.1控制電路設(shè)計(jì)53.2信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)63.3驅(qū)動(dòng)電路方案及參數(shù)描述73.3.1 ir2110驅(qū)動(dòng)電路中igbt抗干擾設(shè)計(jì)83.3.2 ir2110功率驅(qū)動(dòng)介紹93.3.3 h橋驅(qū)動(dòng)電路原理103.4 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)103.5 光電測(cè)速電路114、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)124.1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和速度控制程序設(shè)計(jì)134.2pwm調(diào)速與測(cè)速程序設(shè)計(jì)154.2

2、.1 pca捕獲模式154.2.2 pca脈寬調(diào)節(jié)模式164.2.3 pwm調(diào)制信號(hào)接收模塊175.系統(tǒng)調(diào)試196、結(jié)束語(yǔ)20參考文獻(xiàn)21致 謝22附錄1 原理圖23附錄2 pcb圖24附錄3 程序清單251、定時(shí)器程序252、延時(shí)程序263、lcd顯示程序264、pwm程序305、電動(dòng)機(jī)調(diào)速程序326、主程序35電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、概 述1.1 研究現(xiàn)狀綜述20世紀(jì)70年代以來(lái)，直流電機(jī)傳動(dòng)經(jīng)歷了重大的技術(shù)、裝備變革。整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組及水銀整流裝置使直流電氣傳動(dòng)完成了一次大的躍進(jìn)1。同時(shí)，高集成化、小型化、高可靠性及低成本成為控制

3、的電路的發(fā)展方向。使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中仍然難以替代1。早期直流傳動(dòng)的控制系統(tǒng)采用模擬分離器件構(gòu)成，由于模擬器件有其固有的缺點(diǎn)，如存在溫漂、零漂電壓，構(gòu)成系統(tǒng)的器件較多，使得模擬直流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制精度及可靠性較低2。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，微處理器已經(jīng)廣泛使用于直流傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化控制。由于微處理器以數(shù)字信號(hào)工作，控制手段靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)。所以，全數(shù)字直流調(diào)速控制精度、可靠性和穩(wěn)定性比模擬直流調(diào)速系統(tǒng)大大提高。直流傳動(dòng)控制采用微處理器實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，使直流

4、調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。采用微處理器控制，使整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字化程度，智能化程度有很大改觀；采用微處理器控制，使調(diào)速系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單化，可靠性提高，操作維護(hù)變得簡(jiǎn)捷，電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速精度等方面達(dá)到較高水平。 現(xiàn)階段，我國(guó)還沒(méi)有自主的全數(shù)字化直流調(diào)速控制裝置生產(chǎn)商，而國(guó)外先進(jìn)的控制器價(jià)格昂貴，且技術(shù)轉(zhuǎn)讓受限，為此研究及更好的使用國(guó)外先進(jìn)的控制器，吸收國(guó)外先進(jìn)的數(shù)字化直流電機(jī)調(diào)速裝置的優(yōu)點(diǎn)，具有重要的實(shí)際意義和重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。1.2 研究方法1.2.1直流電機(jī)調(diào)速原理直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)勵(lì)磁方式不同，直流電動(dòng)機(jī)分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種類(lèi)型。不同勵(lì)磁方式的直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線(xiàn)有所不同。但是對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)

5、的轉(zhuǎn)速有以下公式：其中：u電壓；r內(nèi)勵(lì)磁繞組本身的電阻；f每極磁通(wb)；cc電勢(shì)常數(shù)；cr轉(zhuǎn)矩常量3。由上式可知，直流電機(jī)的速度控制既可采用電樞控制法，也可采用磁場(chǎng)控制法。磁場(chǎng)控制法控制磁通，其控制功率雖然較小，但低速時(shí)受到磁極飽和的限制，高速時(shí)受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制4，而且由于勵(lì)磁線(xiàn)圈電感較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差5。所以在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的方法是電樞控制法。圖1-1 直流電機(jī)的工作原理圖電樞控制是在勵(lì)磁電壓不變的情況下，把控制電壓信號(hào)加到電機(jī)的電樞上，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。傳統(tǒng)的改變電壓方法是在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻改變電樞電壓，達(dá)到調(diào)速的目的，這種方法效率低、平滑度差

6、，由于串聯(lián)電阻上要消耗電功率，因而經(jīng)濟(jì)效益低，而且轉(zhuǎn)速越慢，能耗越大6。隨著電力電子的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的電樞電壓控制方法。如：由交流電源供電，使用晶閘管整流器進(jìn)行相控調(diào)壓；脈寬調(diào)制(pwm)調(diào)壓等等。調(diào)壓調(diào)速法具有平滑度高，能耗少，精度高等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用其中脈寬調(diào)制(pwm)應(yīng)用更為廣泛。脈寬調(diào)速利用一個(gè)固定的頻率來(lái)控制電源的接通或斷開(kāi)，并通過(guò)改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開(kāi)”時(shí)間的長(zhǎng)短，即改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來(lái)改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，pwm又被稱(chēng)為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。圖1-2 電樞電壓占空比和平均電壓的關(guān)系圖根據(jù)圖1-2，如果電機(jī)始終接通電源時(shí)

7、，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為vmax，占空比為d= t1/t，則電機(jī)的平均速度為：d*vmax=v *d，可見(jiàn)只要改變占空比d，就可以得到不同的電機(jī)速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的7。1.2.2直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式（1）基于晶閘管作為主電路的調(diào)速系統(tǒng) 晶閘管的調(diào)速系統(tǒng)是采用分離元件設(shè)計(jì)的調(diào)速系統(tǒng)占用的空間大，控制角難于調(diào)整，且模擬器件的固有缺陷如：溫漂、零漂電壓等，導(dǎo)致電機(jī)的調(diào)速無(wú)法達(dá)到滿(mǎn)意的結(jié)果。晶閘管的單向?qū)щ娦裕辉试S電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難，性能較差，自動(dòng)化控制程度差，調(diào)速過(guò)程較為復(fù)雜，不利于工業(yè)生產(chǎn)和小功率電路中采用。另一問(wèn)題是當(dāng)晶閘管導(dǎo)通角很小時(shí)，系統(tǒng)的功率因素很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流，

8、從而引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)殃及同電網(wǎng)中的用電設(shè)備，造成“電力公害”。（2）基于pwm為主控電路的調(diào)速系統(tǒng) 與傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)相比較，pwm(脈寬調(diào)制技術(shù))直流調(diào)速系統(tǒng)具有較大的優(yōu)越性：主電路線(xiàn)路簡(jiǎn)單，需要的功率元件少；開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗和發(fā)熱都較??；低速性能好，穩(wěn)速精度高，因而調(diào)速范圍寬；系統(tǒng)頻帶寬，快速響應(yīng)性能好，動(dòng)態(tài)抗干擾能力強(qiáng)；主電路元件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，裝置效率高。 基于單片機(jī)類(lèi)由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)pwm：在pwm 調(diào)速系統(tǒng)中占空比d是一個(gè)重要參數(shù)在電源電壓ud不變的情況下，電樞端電壓的平均值取決于占空比d的大小，改變d的值可以改變電樞端電壓的平均值從而達(dá)到調(diào)速的

9、目的。改變占空比d的值有三種方法：a、定寬調(diào)頻法：保持t1不變，只改變t，這樣使周期(或頻率)也隨之改變7。（圖1-2）b、調(diào)寬調(diào)頻法：保持t 不變，只改變t1 ，這樣使周期(或頻率)也隨之改變7。（圖1-2）c、定頻調(diào)寬法：保持周期t(或頻率)不變，同時(shí)改變t1 和t7。（圖1-2）前兩種方法在調(diào)速時(shí)改變了控制脈沖的周期(或頻率)，當(dāng)控制脈沖的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，將會(huì)引起振蕩，因此常采用定頻調(diào)寬法來(lái)改變占空比從而改變直流電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓。利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器外加軟件延時(shí)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)脈寬的自由調(diào)整，此種方式可簡(jiǎn)化硬件電路，操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。1.3 電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義 現(xiàn)在

10、電氣傳動(dòng)的主要方向之一是電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用微處理器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)通常采用直流調(diào)速技術(shù)，經(jīng)過(guò)二十幾年的發(fā)展，已達(dá)到一個(gè)很高的技術(shù)水平。特別是采用了微處理器及其他先進(jìn)電力電子技術(shù)，使數(shù)字式直流調(diào)速裝置在精度的準(zhǔn)確性、控制性能的優(yōu)良性和抗干擾的性能有很大的提高和發(fā)展，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)字化直流調(diào)速裝置作為目前最新控制水平的傳動(dòng)方式顯示了強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。全數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)不斷升級(jí)換代，為工程應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)提供了優(yōu)越的條件。2、系統(tǒng)總體方案論證2.1 系統(tǒng)方案比較與選擇方案一： 采用專(zhuān)用pwm集成芯片、ir2110 功率驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的核心，現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有很多種型號(hào)

11、，如tl公司的tl494芯片，東芝公司的zsk313i芯片等。這些芯片除了有pwm信號(hào)發(fā)生功能外，還有“死區(qū)”調(diào)節(jié)功能、過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能等。這種專(zhuān)用pwm集成芯片可以減輕單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，工作更可靠，但其價(jià)格相對(duì)較高，難于控制工業(yè)成本不宜采用。方案二： 采用mc51單片機(jī)、功率集成電路芯片l298構(gòu)成直流調(diào)速裝置。l298是雙h高電壓大電流功率集成電路，直接采用ttl邏輯電平控制，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器、線(xiàn)圈、直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等電感性負(fù)載。其驅(qū)動(dòng)電壓為46v，直流電流總和為4a。該方案總體上是具有可行性，但是l298的驅(qū)動(dòng)電壓和電流較小，不利于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中大電壓、大電流的直

12、流電機(jī)調(diào)速。方案三： 采用stc12c5a60s2增強(qiáng)型單片機(jī)、ir2110功率驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的核心實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的調(diào)速。stc12c5a60s2具有兩個(gè)定時(shí)器t0和t19。通過(guò)控制定時(shí)器初值t0和t1，從而可以實(shí)現(xiàn)從任意端口輸出不同占空比的脈沖波形。stc12c5a60s2控制簡(jiǎn)單，價(jià)格廉價(jià)，且利用stc12c5a60s2構(gòu)成單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，可縮小系統(tǒng)體積，提高系統(tǒng)可靠性，降低系統(tǒng)成本。ir2110是專(zhuān)門(mén)的mosfet管和igbt的驅(qū)動(dòng)芯片，帶有自舉電路和隔離作用，有利于和單片機(jī)聯(lián)機(jī)工作，且igbt 的工作電流可達(dá)50a，電壓可達(dá)1200v10，適合工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。 綜合上述三種方案

13、，本設(shè)計(jì)采用方案三作為整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。2.2 系統(tǒng)構(gòu)成 本系統(tǒng)以stc12c5a60s2為控制核心，配以4鍵盤(pán)和lcd液晶顯示屏，通過(guò)stc12c5a60s2內(nèi)部pca計(jì)數(shù)器對(duì)主干驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行速度采集，并通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換進(jìn)行速度顯示。同時(shí)將stc12c5a60s2產(chǎn)生的pwm信號(hào)經(jīng)過(guò)邏輯延遲電路后加載到以ir2110為驅(qū)動(dòng)核心，igbt構(gòu)成的h橋主干驅(qū)動(dòng)電路上實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的控制和調(diào)速?？驁D如下圖2-1圖2-1 系統(tǒng)整體框圖3、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1控制電路本系統(tǒng)采用stc12c5a60s2控制輸出數(shù)據(jù)，產(chǎn)生pwm信號(hào)，送到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，直流電機(jī)通過(guò)測(cè)速電路，將速度數(shù)據(jù)通過(guò)

14、pca送回單片機(jī)，在lcd液晶顯示屏上顯示占空比和電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，并依據(jù)按鍵電路下達(dá)的指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)向的控制，達(dá)到直流電機(jī)調(diào)速的目的。主控芯片stc12c5a60s2 主控芯片pwm信號(hào)的產(chǎn)生與放大直流電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)pca捕捉模式a/d轉(zhuǎn)換圖3-1控制電路框圖stc12c5a60s2 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1t)的單片機(jī)，是高速、低功耗和超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成max810專(zhuān)用復(fù)位電路，2路pwm，8路高速10位a/d轉(zhuǎn)換(250k/s)，適用于電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。stc12c5

15、a60s2系列單片機(jī)有2路可編程計(jì)數(shù)器陣列pca/pwm，即p1.3與p1.4口(通過(guò)auxr1寄存器可以設(shè)置pca/pwm從p1口切換到p4口）。pca含有一個(gè)特殊的16位定時(shí)器，有2個(gè)16位的捕獲/比較模塊與之相連。每個(gè)模塊可編程工作在4種模式下：上升/下降沿捕獲、軟件定時(shí)器、高速輸出或可調(diào)制脈沖輸出。本課題用到兩個(gè)模式，即捕獲模式和脈寬調(diào)節(jié)模式（pwm）。當(dāng)pca模塊用于捕獲時(shí)，其保存各個(gè)模塊的16位捕捉計(jì)數(shù)值，用于電機(jī)測(cè)速，捕捉電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)頻率；當(dāng)pca模塊用于pwm模式時(shí)，可以控制輸出的占空比，從而對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。3.2信號(hào)處理電路 pwm作為速度信號(hào),和方向信號(hào)dir

16、(p1.2)一起要經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路,產(chǎn)生4路滿(mǎn)足功率驅(qū)動(dòng)電路要求的時(shí)序信號(hào)。為了避免驅(qū)動(dòng)電路短路, 信號(hào)處理電路要對(duì)輸出時(shí)序有互鎖保護(hù)功能, 功率驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的功能。電機(jī)速度信號(hào)pwm和方向信號(hào)dir,通過(guò)如圖3-3所示電路,產(chǎn)生ir2110所需的控制信號(hào)hin1、hin2、lin1、lin2。dir經(jīng)與非門(mén)產(chǎn)生相反信號(hào)dirx,由與門(mén)74ls08和與非門(mén)74ls00將pwm和dir或dirx進(jìn)行邏輯運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)互鎖保護(hù),使hin1和lin2不能同時(shí)為高,hin2和lin2不能同時(shí)為高。dir=1時(shí),電機(jī)正轉(zhuǎn)；dir1=0時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn)。圖3-1信號(hào)處理電路邏輯運(yùn)算結(jié)果如下：

17、hin1=pwm1dir lin1= hin2=pwm1 lin2=3.3驅(qū)動(dòng)電路方案及參數(shù)描述 功率驅(qū)動(dòng)部分采用2片ir2110驅(qū)動(dòng)4片irf3205構(gòu)成h橋控制電路(如圖3-2所示)。ir2110驅(qū)動(dòng)igbt 構(gòu)成的h橋電路的特點(diǎn)顯著，具有調(diào)速性能好，調(diào)速頻帶寬，可以工作在1100 khz范圍內(nèi)工作12。所要求的控制信號(hào)簡(jiǎn)單，只需要加入pwm信號(hào)即可。ir2110設(shè)計(jì)保護(hù)電路性能良好，安全性高，無(wú)控制信號(hào)時(shí)，電機(jī)處于剎車(chē)狀態(tài)，可用于很多工業(yè)領(lǐng)域。在本設(shè)計(jì)中（圖3-2），ir2110的自舉電容采用了兩個(gè)不同大小的電容并聯(lián)使用。在頻率為20 khz左右的工作狀態(tài)下，可選用1.0f和0.1f電容

18、并聯(lián)。并聯(lián)高頻小電容可吸收高頻毛刺干擾電壓。電路中為了防止q1、q3導(dǎo)通時(shí)高電壓串入vcc 端損壞芯片，在設(shè)計(jì)采用快恢復(fù)二極管in4148，其快速恢復(fù)時(shí)間為500ns13 可有效地隔斷高壓信號(hào)串入ir2110。由于vb高于vs電壓的最大值為20v，為了避免vb過(guò)電壓，電路中增加了10v穩(wěn)壓二極管d2、d3控制vb端電壓在12v左右防止vb過(guò)壓。由于密勒效應(yīng)的作用，在開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)，集電極與柵極間電容上的充放電電流很容易在柵極上產(chǎn)生干擾14。針對(duì)這中現(xiàn)象，本設(shè)計(jì)在輸出驅(qū)動(dòng)電路中的功率管柵極限流電阻r6、r7、r8、r9上反向并聯(lián)了二極管d4、d5、d6、d7。為了避免馬達(dá)的反電動(dòng)勢(shì)的危害，需要在晶

19、體管兩端接二極管，因?yàn)轳R達(dá)線(xiàn)圈在電路開(kāi)閉瞬間產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)通過(guò)會(huì)高過(guò)電源，這樣對(duì)晶體管和電路會(huì)有很大的影響甚至燒毀零件。圖3-2 驅(qū)動(dòng)電路3.3.1 ir2110驅(qū)動(dòng)電路中igbt抗干擾設(shè)計(jì) 對(duì)于任何cmos器件，使這些二極管正向?qū)ɑ蚍聪驌舸┒紩?huì)引起寄生的可控晶閘管(scr)鎖定，鎖定的最終后果難以預(yù)料，有可能暫時(shí)錯(cuò)誤地工作到完全損壞器件。若在“理想的自舉”電路中，vcc由一個(gè)零阻抗電源供電，并通過(guò)一個(gè)理想的二極管給vb供電。負(fù)過(guò)沖電壓將引起自舉電容過(guò)充電。圖3-3 ir2110部分寄生二極管示意圖igbt（insulated gatebipolar transistor）是電壓驅(qū)動(dòng)型器件

20、，由于是容性輸入阻抗，故要求驅(qū)動(dòng)電路提供一條小阻抗通路，將柵極電壓限制在一定安全數(shù)字內(nèi)17。如果電路的負(fù)載為感性負(fù)載，則在功率管開(kāi)關(guān)瞬間、電源短路以及過(guò)電流關(guān)斷時(shí)，di/dt將比較大，功率管就會(huì)產(chǎn)生過(guò)沖電壓，從而使vs端電壓低于com端。實(shí)際上，該電壓是不能低于-4v，超出該極限電壓就會(huì)引起高端通道工作的不穩(wěn)定。3.3.2 ir2110功率驅(qū)動(dòng)介紹（1）ir2110內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖及管腳說(shuō)明 ir2110是ir公司生產(chǎn)的高壓,高速的功率mosfet18， igbt專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片，具有獨(dú)立的高、低端輸出雙通道。門(mén)電壓需求在1020v范圍，懸浮通道用于驅(qū)動(dòng)mosfet的高壓端電壓可以達(dá)到500v18。

21、圖3-3 ir2110內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖3-3中引腳10（hin）及引腳12（lin ）雙列直插式封裝，分別驅(qū)動(dòng)逆變橋中同橋臂上下兩個(gè)功率mos器件的輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，當(dāng)輸入脈沖形成部分的兩路輸出，范圍為（uss -0.5v）（ucc +0.5），圖3-3中uss 和 ucc分別為引腳13（vss ）及引腳8（v cc）的電壓值。引腳11（sd）端為保護(hù)電路信號(hào)輸入端。當(dāng)該引腳為高電平時(shí)，ir2110的輸出被封鎖，輸出端ho（7腳）、lc（1腳）恒為低電平。而當(dāng)該腳為低電平時(shí)，輸出跟隨輸入變化。用于故障（過(guò)電壓、過(guò)電流）保護(hù)電路。 引腳6（vb）及引腳3（vcc）分別為上下通道互鎖輸出級(jí)電源輸入

22、端。用于接輸出級(jí)電源正極，且通過(guò)一個(gè)較高品質(zhì)的電容接引腳2。引腳3還通過(guò)一個(gè)高反壓快速恢復(fù)二極管與引腳6相連。（2）ir2110的自舉電路在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中，ir2110的自舉電路可以有效的保護(hù)igbt。ir2110自舉電路的結(jié)果原理圖如圖3-4所示：圖3-4 ir2110自舉電路原理圖 圖3-4中c1及vd1 分別為自舉電容和快速恢復(fù)二極管,c2為vcc的濾波電容。當(dāng)s1在關(guān)斷期間，c1已經(jīng)充滿(mǎn)電，即vcc=vc1。在vm1開(kāi)通，vm2關(guān)斷期間,vc1通過(guò)電阻rg1與s1的柵射極間電容cg1放電。在vm1關(guān)斷，vm2開(kāi)通期間，s1柵電荷經(jīng)rg1和vm2快速釋放。在經(jīng)過(guò)死區(qū)時(shí)間后，s2開(kāi)通vcc

23、經(jīng)過(guò)vd1、s2給c1充電。這就是ir2110的自舉電路原理。如果自舉電容c選取的過(guò)大,可能使s2關(guān)斷時(shí)電容兩端還沒(méi)有達(dá)到要求的電壓，而電容選擇較小則會(huì)導(dǎo)致電容存儲(chǔ)的能量不夠維持柵源電壓在s1導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)為一定值。在選擇自舉電容c1最好選擇非電解電容，電容應(yīng)盡可能的靠近芯片。一般情況下為保證自舉電容將柵源電壓持續(xù)一段時(shí)間，選電容為其最小值的15倍左右。綜合考慮在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)采用1uf的電容為ir2110的自舉電容。3.3.3 h橋驅(qū)動(dòng)電路原理自舉電路輸出端電源vcc是12v,輸人信號(hào)端電源vdd是5v,c7、c8是自舉電容,d1、d2是二極管, c9、c10是濾波電容, q2、q3、q4、q5

24、是場(chǎng)效應(yīng)晶體管.當(dāng)q2、q5導(dǎo)通時(shí), 電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)q3、q4導(dǎo)通時(shí), 電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)q4、q5導(dǎo)通時(shí),電機(jī)兩極與地短接, 電機(jī)剎車(chē)制動(dòng)。根據(jù)自舉原理, 上橋q2的導(dǎo)通必須要以下橋q4的導(dǎo)通為前提, 給自舉電容充電。理論上,q2是不能實(shí)現(xiàn)占空比導(dǎo)通的, 只能達(dá)到97%。q5始終導(dǎo)通, 接通不同占空比u可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)調(diào)速。當(dāng)q2導(dǎo)通時(shí), 電機(jī)全速正轉(zhuǎn)；q4導(dǎo)通時(shí), 電機(jī)兩端都接地, 電機(jī)剎車(chē)。同理, q4的不同占空比可實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)調(diào)速。圖3-2 h橋驅(qū)動(dòng)電路3.4 穩(wěn)壓電源因?yàn)橄到y(tǒng)需要的不同電壓值較多，且由于電機(jī)在正常工作時(shí)對(duì)電源的干擾很大，如果只用一組電源難以防止干擾，為此在設(shè)計(jì)時(shí)采用了兩組可調(diào)的

25、穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元單獨(dú)供電。在設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮到使用三端可調(diào)穩(wěn)壓集成芯片lm7805、和lm7905。lm7805系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，lm7905系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為1.2v37v，最大輸出電流為1.5a。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。再利用lm7805、lm7905三端穩(wěn)壓芯片即可形成一個(gè)1.2v18v可調(diào)和5v固定輸出的穩(wěn)壓電源。具體設(shè)計(jì)電路圖如下（圖3-3）當(dāng)220v交流電壓經(jīng)過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換成雙18v的交流電壓，利用b2整流橋

26、實(shí)現(xiàn)整流后，利用了3300uf大電容c1、c2整流，因?yàn)榇笕萘侩娊怆娙萦幸欢ǖ睦@制電感分布電感，易引起自激振蕩，形成高頻干擾，所以穩(wěn)壓器的輸入、輸出端常并入103瓷介質(zhì)小容量電容c3、c4用來(lái)抵消電感效應(yīng)，抑制高頻干擾，利用lm317、lm337穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)18v和-18v可調(diào)，最后在經(jīng)過(guò)470uf電解電容c7、c8濾波后給lm7805、lm7905穩(wěn)壓后再通過(guò)c9、c10濾波后輸出5v直流固定電壓。圖3-3 穩(wěn)壓電源電路3.5 光電測(cè)速電路本光電測(cè)速模塊的設(shè)計(jì)主要采用型號(hào)為h42b6光電傳感器。模塊的工作原理如下，當(dāng)碼盤(pán)上的縫隙轉(zhuǎn)到光電傳感器所在的位置光敏晶體管接收到光線(xiàn)而導(dǎo)通，此時(shí)原理圖中a

27、點(diǎn)輸出為低電平0，當(dāng)圓孔縫隙離開(kāi)光電傳感器所在的位置光敏晶體管因接收不到光線(xiàn)而截止，此時(shí)a點(diǎn)輸出為高電平1。圖中l(wèi)m358和電阻r4、r5組成電壓比較器，起濾波整形的作用。經(jīng)過(guò)lm358的電壓信號(hào)通過(guò)pca口送至單片機(jī)進(jìn)行頻率測(cè)量。 a圖3-5 光電測(cè)速模塊原理圖4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序?yàn)橐粋€(gè)主程序（包括若干功能模塊），中斷子程序，以及若干個(gè)子程序，共計(jì)三大部分構(gòu)成。按照任務(wù)的定義，每個(gè)功能模塊都能完成某一明確的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)具體的某個(gè)功能，如測(cè)量、計(jì)算、顯示、鍵盤(pán)掃描、輸出控制等。本設(shè)計(jì)的總程序設(shè)計(jì)流程圖及其部分主要子程序流程圖如圖4-1系統(tǒng)總體流程圖。圖4-1 系統(tǒng)主體流程圖4.1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

28、和速度控制程序設(shè)計(jì)#include #include motor_ctr.h#includetimer.h#includepwm.hunsigned char pwm0_temp= 128; /占空比設(shè)置，賦初值0x80 50%占空比unsigned char duty_cycle; unsigned char key1_f,key2_f,key3_f,key4_f;/按鍵標(biāo)志位unsigned char start_f = 0;/設(shè)置完成，啟動(dòng)標(biāo)志位void motor_ctr_int(void) dir = 0; /初始化方向 設(shè)ir=1正 dir=0反pwm_dis; /初始化時(shí)不輸出p

29、wmvoid pid_adjust(void) /pwm調(diào)節(jié)函數(shù) if(start_f=1) pwm_dac(pwm0_temp); /更新pwm參數(shù)，改變輸出占空比 duty_cycle=pwm0_temp*100/255; /占空比計(jì)算 void key(void)static unsigned int key1_cnt,key2_cnt,key3_cnt,key4_cnt; /按鍵有效計(jì)數(shù)if( key1 = 0 )+key1_cnt; /按鍵去抖if( key1_cnt = 5 )key1_f = 1;else key1_cnt= 0; if( key2 = 0 )+key2_cnt;

30、if( key2_cnt = 5 )key2_f = 1;else key2_cnt= 0;if( key3 = 0 )+key3_cnt;if( key3_cnt = 5 )key3_f = 1;else key3_cnt= 0;if( key4 = 0 )+key4_cnt;if( key4_cnt = 5 )key4_f = 1;else key4_cnt= 0;void key_symbol_process(void)static unsigned char key4_flag; /按鍵狀態(tài)標(biāo)志if( key1_f )key1_f = 0;pwm0_temp+;/加速if( key2_

31、f )key2_f = 0;pwm0_temp-;/減速if( key3_f )key3_f = 0;dir=dir; /方向切換 if( key4_f )key4_f = 0;key4_flag+; /通過(guò)標(biāo)志位，設(shè)置個(gè)十百千設(shè)置if(key4_flag=1)/key4-p35-et1按第1次pwm_en; / 啟動(dòng)start_f = 1;if(key4_flag=2) /key4-p35-et1按第2次 start_f = 0;motor_stop; /快速制動(dòng)key4_flag = 0;4.2pwm調(diào)速與測(cè)速程序設(shè)計(jì)4.2.1 pca捕獲模式 stc12c5a60s2d系列單片機(jī)中的pc

32、a可編程計(jì)數(shù)器陣列含有一個(gè)特殊的16位定時(shí)器，它可與2個(gè)16位捕獲比較模塊相連。每個(gè)模塊可編程工作在4種模式下，即：上升下降沿捕獲、軟件定時(shí)器、高速輸出或可調(diào)制脈沖輸出。設(shè)計(jì)時(shí)，可將模塊0連接到p3.7(cex0pca0pwm0)，模塊1連接到p3.5(cex1pca1pwm1)。由于寄存器ch和cl的內(nèi)容是正在自由遞增計(jì)數(shù)的16位pca定時(shí)器的值，因此，pca定時(shí)器可作為2個(gè)模塊的公共時(shí)間基準(zhǔn)，并可通過(guò)編程工作在112振蕩頻率、12振蕩頻率、定時(shí)器0溢出或eci腳的輸入(p3.4)。定時(shí)器的計(jì)數(shù)源由cmodsfr的cps1和cps0位來(lái)確定。要使pca模塊工作在圖4-2所示的捕獲模式，寄存器

33、ccapmn中的capnn和cappn至少應(yīng)有一位必須置1。對(duì)模塊的外部cexn輸入(包括cex0p3.7、cex1p3.5、cex2p2.0、cex3p2.4口)的跳變進(jìn)行采樣時(shí)，若采樣到有效跳變，其pca硬件就將pca計(jì)數(shù)器陣列寄存器(ch和cl)的值裝載到模塊的捕獲寄存器中(ccapnl和ccapnh)。4.2.2 pca脈寬調(diào)節(jié)模式所有pca模塊都可按圖4-3所示的工作模式用作pwm輸出。其輸出頻率取決于pca定時(shí)器的時(shí)鐘源。由于所有模塊均共用僅有的pca定時(shí)器，所以，它們的輸出頻率相同。各個(gè)模塊的輸出占空比是獨(dú)立變化的，與使用的捕獲寄存器epcnl，ccapnl有關(guān)。當(dāng)cl-sfr的

34、值小于epcnl，ccaphl時(shí)，輸出為低，而當(dāng)pca-clsfr的值等于或大于epcnl，ccapnl時(shí)，輸出為高。當(dāng)cl的值由ff變?yōu)?0溢出時(shí)，epcnh，ccapnh的內(nèi)容將被裝載到epcnl，ccapnl中。這樣就可實(shí)現(xiàn)無(wú)干擾地更新pwm。使能pwm模式時(shí)，模塊ccapmn寄存器的pwmn和ecomn位必須置位。圖4-2 pca捕獲模式圖4-3 pca脈寬調(diào)節(jié)模式4.2.3 pwm調(diào)制信號(hào)接收模塊由于要用pca1模塊來(lái)把上位機(jī)輸出的頻率為1khz的pwm調(diào)制信號(hào)的頻率提高(因?yàn)轭l率越高，越容易濾波)，故將pca定時(shí)器的時(shí)間基準(zhǔn)置為12振蕩頻率。用pca1(p3.7)模塊來(lái)識(shí)別接收的p

35、wm調(diào)制信號(hào)時(shí)，應(yīng)使pca1工作在上升下降沿捕獲工作模式，并打開(kāi)pca中斷。設(shè)計(jì)時(shí)，可首先設(shè)置pca1工作在上升沿捕獲工作模式，這樣，當(dāng)p3.7腳采樣到上升沿跳變時(shí)，pca0模塊即可將pca計(jì)數(shù)器陣列寄存器ch和cl的值裝載到模塊的捕獲寄存器中ccap1h,ccap1l。然后在中斷中把ccap1h,ccap1l的值存放到自定義的數(shù)據(jù)單元up_datah，up_datal中，并在中斷中把pca1工作模式設(shè)置為下降沿捕獲工作模式，從而在p3.7腳采樣到下降沿跳變時(shí)，pca1模塊硬件就可將pca計(jì)數(shù)器陣列寄存器ch，cl)的值裝載到模塊的捕獲寄存器中ccap1h,ccap1l。之后，再在中斷中把cc

36、ap1h,ccap1l的值存放在數(shù)據(jù)單元down_datah，down_datal中，并利用雙字節(jié)無(wú)符號(hào)數(shù)減法得出pwm調(diào)制信號(hào)正脈沖時(shí)定時(shí)器的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)為：n1=down_datah，down_datal)-down_datah，down_datal#include #includepwm.h#include motor_ctr.hunsigned int capture_period ;/輸入捕獲的時(shí)間unsigned int capture_pca ; /定時(shí)器溢出次數(shù)unsigned int rpm ;void pwm_init(void） /pwm初始化函數(shù) ccon = 0; cl

37、= 0; ch = 0; cmod = 0x0d; /pca設(shè)置到p4口，pca模塊0做pwm輸出用 ccap0h = ccap0l =127;/ 0x80; /設(shè)置初始占空比 pcapwm0 =0; ccapm0 = 0x40;/0x42; /打開(kāi)ccapm0寄存器的pwm0 和ecom0 /初始化時(shí)不輸出pwm，模塊1做pca捕獲測(cè)速用 ccap1l = 0; ccap1h = 0; ccapm1 = 0x21; cr = 1; /pca定時(shí)器開(kāi)始工作void pwm_dac(unsigned char pwm0temp)/pwm脈沖占空比調(diào)節(jié)函數(shù) ccap0h = ccap0l =255

38、 - pwm0temp;void pca_pro(void) /轉(zhuǎn)速處理函數(shù)float m;float f;m = capture_period*1.0/65535; /前后捕獲值，轉(zhuǎn)換成溢出中斷次數(shù)m = m + capture_pca;/總溢出中斷次數(shù)if( m = 0.0|start_f=0 ) rpm = 0;elsem = m * 17777.78; f = 1000000.0/m; /頻率，一秒的轉(zhuǎn)數(shù)/f = 1000000.0/17777.78/m;rpm =( 60 * f)/8 ; / 碼盤(pán)有8個(gè)孔 一份60秒轉(zhuǎn)數(shù) void pca_routine(void) interru

39、pt 7 using 1 /中斷服務(wù)函數(shù)static unsigned int current_capture_value, previous_capture_value ;static unsigned int current_pca, previous_pca;if ( cf = 1 ) /定時(shí)器溢出中斷到cf=0; /清零中斷標(biāo)志位current_pca+; /定時(shí)器溢出次數(shù)+if (ccf1 = 1 ) ccf1=0; /清零中斷標(biāo)志位；current_capture_value = ccap1h*256+ccap1l;capture_pca = current_pca - previ

40、ous_pca; previous_pca = current_pca;capture_period = current_capture_value - previous_capture_value; if(current_capture_valueprevious_capture_value) capture_pca-;previous_capture_value = current_capture_value;5.系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行 在程序編寫(xiě)的過(guò)程中，出現(xiàn)了很多問(wèn)題，包括鍵盤(pán)掃描處理、pwm信號(hào)發(fā)生電路的控制、以及單片機(jī)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向等問(wèn)題，雖然問(wèn)題不是很大，但是也讓我研究了好長(zhǎng)時(shí)間

41、，在解決這些問(wèn)題的時(shí)候，我不斷向老師和同學(xué)請(qǐng)教，希望能通過(guò)大家一塊的努力把軟件編寫(xiě)的更完整，讓系統(tǒng)的功能更完備。經(jīng)過(guò)多天的努力探索，也經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，大部分問(wèn)題都已經(jīng)解決，就是程序還是不能實(shí)現(xiàn)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能，這讓我很著急。后來(lái)經(jīng)過(guò)一點(diǎn)一點(diǎn)的調(diào)試，并認(rèn)真總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題其實(shí)在編寫(xiě)中斷處理程序時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，修改后即可實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速的目的?？偨Y(jié)這次軟件調(diào)試，讓我認(rèn)識(shí)到了做軟件調(diào)試的基本方法與流程：（1）認(rèn)真檢查源代碼，看是否有文字或語(yǔ)法錯(cuò)誤。（2）逐段子程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，找出錯(cuò)誤出現(xiàn)的部分，重點(diǎn)排查。（3）找到合適的方法，仔細(xì)檢查程序，分步調(diào)試直到運(yùn)行成功。6、結(jié)束語(yǔ)現(xiàn)代電機(jī)控制的發(fā)展，一方面要求提高

42、性能、降低損耗、減少成本，另一方面又不斷地有技術(shù)指標(biāo)及其苛刻特殊應(yīng)用系統(tǒng)要求。隨著微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，集成電路制作工藝的飛速發(fā)展，以及控制理論地完善、仿真工具地日漸成熟，給電機(jī)控制行業(yè)帶來(lái)了很多機(jī)遇和反展契機(jī)。使用高性能的微機(jī)解決電機(jī)控制器不斷增加的計(jì)算量和速度要求，使其功能強(qiáng)大、維修方便、適用范圍廣又非常經(jīng)濟(jì)。 本設(shè)計(jì)在指導(dǎo)老師和身邊同學(xué)的幫助下，本人經(jīng)過(guò)13周畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成了mc51控制單位、光耦隔離、ir2110驅(qū)動(dòng)電路、igbt h橋電路、a/d數(shù)據(jù)采集單元的電路方案設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、制版、軟件編寫(xiě)、整體調(diào)試，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最后完成實(shí)物和軟件調(diào)試基本上達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)要

43、求，但是離真正的工程推廣和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用還有很多的工作要完成。參考文獻(xiàn)1張友德等，單片機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)m，復(fù)旦大學(xué)出版社1992.2張毅剛，彭喜源，譚曉鈞，曲春波.mcs51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)m.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2001.1.3宋慶環(huán)，才衛(wèi)國(guó)，高志，89c51單片機(jī)在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用m。唐山學(xué)院，2008.44陳錕危立輝，基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速器控制電路j，中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003.9.5李維軍 韓小剛 李 晉，基于單片機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)pwm調(diào)速系統(tǒng)j，維普資訊，2007.96曹巧媛.單片機(jī)原理及應(yīng)用m.北京，電子工業(yè)出版社，1997.7劉大茂，嚴(yán)飛.單片機(jī)應(yīng)用系

44、統(tǒng)監(jiān)控主程序的設(shè)計(jì)方法j.福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)福建農(nóng)林大學(xué)碩士論文版)，1998.2.8/wolfwhite/blog/item/1e23bf09e83e16256b60fbf8.html9朱定華，戴汝平編著.單片機(jī)原理與應(yīng)用m.清華大學(xué)出版社北方交通大學(xué)出版社，2003.8.10/danpianji/200808/10-846.html11薛鈞義 張彥斌編著. mcs51/96系列單片微型計(jì)算m.西安交通大學(xué)出版社，1997.812陳國(guó)呈 編著.pwm逆變技術(shù)及應(yīng)用m.中國(guó)電力出版社.2007年7月13馬忠梅 等編

45、著.單片機(jī)的c語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)（第4版）m，北京航天航空大學(xué)出版社.2007. 414劉昌華，易逵編著.8051單片機(jī)的c語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.國(guó)防工業(yè)出版社2007.9致 謝經(jīng)過(guò)13周對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的學(xué)習(xí)研究、設(shè)計(jì)調(diào)試和論文撰寫(xiě)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)圓滿(mǎn)結(jié)束。作為一個(gè)電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)偏重自動(dòng)控制方向的設(shè)計(jì)，由于強(qiáng)電和電機(jī)工作原理等方面知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)較為匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，幸好有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的給予我無(wú)私的幫助，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠些許的成果呈現(xiàn)給大家，13周的畢業(yè)設(shè)計(jì)我感觸很多。首先，我要感謝的是畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師林金陽(yáng)老師，他給于我畢業(yè)設(shè)

46、計(jì)選題的最大自由性和畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大信任性。雖然他本身不是自控專(zhuān)業(yè)的老師，但是他還是盡最大的努力給予我畢業(yè)設(shè)計(jì)上各個(gè)方面的指導(dǎo)。使我從他身上學(xué)到了認(rèn)真、負(fù)責(zé)，這是我13周畢業(yè)設(shè)計(jì)所收獲的最大知識(shí)和工作的態(tài)度。其次，我一起合作過(guò)兩年的電氣專(zhuān)業(yè)的許海軍、魏乃榮，在我13周的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間遇到過(guò)很多我沒(méi)有學(xué)過(guò)的知識(shí)，如電機(jī)工作原理、強(qiáng)電知識(shí)等等，他們都給予我無(wú)私的幫助，有時(shí)候甚至花一整天的時(shí)間和我一起解決遇到的問(wèn)題，他們的幫助是我畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成的關(guān)鍵。第三，我的同專(zhuān)業(yè)的同學(xué)趙海明，我在軟件設(shè)計(jì)方面遇到的很多問(wèn)題都是在他的幫助下完成的，因?yàn)樗滋煲习鄷r(shí)間比較緊張，不過(guò)他還是經(jīng)常利用晚上的時(shí)間加班、

47、加點(diǎn)幫助我調(diào)試程序，他也是我畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的功臣。最后，我要感謝給于我提供設(shè)計(jì)調(diào)試器材、場(chǎng)地的電氣實(shí)驗(yàn)室，感謝幫我打下四年專(zhuān)業(yè)知識(shí)的老師，四年的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的積累，是我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要的部分。感謝那些給于過(guò)我?guī)椭?、支持、信任的老師如黃靖老師等。畢業(yè)設(shè)計(jì)只是人生中一個(gè)短暫的結(jié)束，老師、同學(xué)給于我的知識(shí)、啟發(fā)、教誨和友誼是我在步入社會(huì)后最為重要的財(cái)富。附錄1 原理圖附錄2 pcb圖附錄3 程序清單1、定時(shí)器程序#include#includetimer.hunsigned char js10ms_f;/計(jì)時(shí)10ms標(biāo)志位unsigned char js50ms_f;/計(jì)時(shí)50ms標(biāo)志位unsigned

48、 char js100ms_f;/計(jì)時(shí)100ms標(biāo)志位unsigned char js500ms_f;/計(jì)時(shí)500ms標(biāo)志位unsigned char js200ms_f;/計(jì)時(shí)200ms標(biāo)志位unsigned char js1min_f;/計(jì)時(shí)1分鐘標(biāo)志位void timer0_init(void) tmod = 0x21;/定時(shí)器0方式1 16bit定時(shí)器模式和定時(shí)器1方式2,8bit定時(shí)器模式 ,定時(shí)器1提供串口波特率 th0 =0xf8;/重裝 tl0 =0xcc; tr0 = 1;/啟動(dòng) et0 = 1;/允許中斷 th1 = 255-clock/timer1_per_sec/12/

49、256;/時(shí)基頻率50hz tl1 = 255-clock/timer1_per_sec/12%256; tr1 = 0;/不啟動(dòng) et1 = 1;/允許中斷/定時(shí)器0溢出中斷服務(wù)函數(shù)void timer0()interrupt 1static unsigned int cnt; th0 =0xf8;/重裝 tl0 =0xcc;cnt+;if( cnt%10 = 0 ) js10ms_f = 1;if( cnt%50 = 0 ) js50ms_f = 1;if( cnt%100 = 0 ) js100ms_f = 1;if( cnt%200 = 0 ) js200ms_f = 1;if( cn

50、t%500 = 0) js500ms_f = 1;if( cnt%1000 = 0 )js1min_f = 1;cnt = 0; 2、延時(shí)程序#includedelay.h#includeintrins.hvoid delay(unsigned int cnt) /簡(jiǎn)單的延時(shí) while(-cnt); void delay5ms()unsigned char i, j; _nop_();_nop_();i = 108;j = 144;dowhile (-j); while (-i);3、lcd顯示程序#include #includelcd1602.h#includedelay.h#inclu

51、depwm.h#include motor_ctr.h#define lcd_data p0 /數(shù)據(jù)口sbit rs=p20;/數(shù)據(jù)/命令選擇sbit rw=p21;/讀、寫(xiě)選擇sbit ep=p17;/使能信號(hào)/*測(cè)試lcd忙碌狀態(tài) */b busy(void)b t;rs=0;rw=1;ep=1;delay5ms();t=(b)(lcd_data&0x80);/測(cè)試是否忙碌ep=0;return t;/*寫(xiě)指令到lcd */void write_com(uchar a)while(busy();/判斷l(xiāng)cd是否忙碌rs=0;rw=0;ep=0;lcd_data=a;ep=1;delay5ms();ep=0; /*寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)到