基于單片機(jī)的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)xin

1、題 目 直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)控制院 系 專 業(yè) 組 別 組 長 指導(dǎo)教師 基于單片機(jī)的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)摘要：設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)控制模塊為核心，由單片機(jī)控制、直流電機(jī)轉(zhuǎn)速為被測量組成的控制系統(tǒng)。原理是利用紅外線光電傳感器接收直流電機(jī)轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給單片機(jī)，并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)。1. AT80C51單片機(jī)介紹1.1主電源引腳Vss(20腳)： 電路地電平Vcc(40腳)： 正常運(yùn)行和編程校檢（8051/8751)時(shí)為+5V電源。 1.2外接晶振或外部振蕩器引腳XTAL1(19腳)： 接外部晶振的一個(gè)引腳. 在單片機(jī)內(nèi)部， 它是一個(gè)反相放大器的輸入端，

2、這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器. 當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)， 此引腳應(yīng)該接地. XTAL2(18腳)： 接外部晶振的另一個(gè)引腳. 在片內(nèi)接至振蕩器的反相放大器的輸出和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端. 當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)， 則此引腳接外部振蕩信號(hào)的輸入。 1.3控制、選通或電源復(fù)用引腳RST/Vpd(9引腳)： RST即Reset（復(fù)位)信號(hào)輸入端。ALE/PROG(30引腳)： ALE， 允許地址索存信號(hào)輸出。 PSEN(29腳)： 訪問外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)， 低電平有效。. Vpp/EA(31引腳)： EA為訪問內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)。 1.4多功能I/O口引腳P0口（32-39腳)：8位漏極開路雙向

3、并行I/O接口. P1口（1-8腳)： 8位準(zhǔn)雙向并行I/O接口. P2口（21-28腳)：8位準(zhǔn)雙向并行I/O接口. P3口（10-17腳)：具有內(nèi)部上拉電路的8位準(zhǔn)雙向并行I/O端口。它還提供第二特殊功能，具體含義為： P3.0(10腳)RXD： 串行數(shù)據(jù)接收端。 P3.1(10腳)TXD： 串行數(shù)據(jù)發(fā)送端。 P3.2(10腳)INT0： 外部中斷0請求端， 低電平有效。 P3.3(10腳)INT1： 外部中斷1請求端， 低電平有效。. P3.4(10腳)T0： 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部事件計(jì)數(shù)輸入端。. P3.5(10腳)T1： 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部事件計(jì)數(shù)輸入端。P3.6(10腳)WR：

4、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通， 低電平有效。 P3.7(10腳)RD： 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通， 低電平有效。 2. 設(shè)計(jì)任務(wù)通過加速、減速按鍵實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加速與減速，并將當(dāng)前的轉(zhuǎn)速的設(shè)定值反饋回來經(jīng)PID調(diào)解后的轉(zhuǎn)速經(jīng)LCD顯示出來。電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)框圖3.系統(tǒng)流程圖電機(jī)控制軟件流程圖上圖為積分分離式PID控制算法的流程圖。通過80C51給定的轉(zhuǎn)速與紅外檢測電路測得的經(jīng)計(jì)算后的速度得到偏差ek 。與設(shè)定的e max相比較，若e k e max可以采用PID控制提高系統(tǒng)的控制精度，若ek e max則采用PD控制，可以避免系統(tǒng)產(chǎn)生較大的超調(diào)量而且采用PD控制又可以提高系統(tǒng)的靈敏性。4.電路模塊及原理4.1驅(qū)動(dòng)

5、電路直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖如圖1所示。其中L298 的ENA、IN1和IN2引腳與單片機(jī)的輸出引腳相連，圖中未表示。圖2 直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖L298芯片 管腳說明：（1） SENSA：電流監(jiān)測端，H橋的電流反饋腳，不用時(shí)可直接接地。（2） OUT1：輸出端，與M1對(duì)應(yīng)。（3） OUT2：輸出端，與M2對(duì)應(yīng)。（4） VS：電源，用來給電動(dòng)機(jī)供電。（5） IN1：輸入端。（6） ENA：使能端，和M1、M2配合使用。（7） IN2：輸入端。（8） GND：接地。（9） VCC：電源，用來給芯片供電。（10） IN3：輸入端（11） ENB：使能端，和M3、M4配合使用。（12） IN2：輸入端。（

6、13） OUT3：輸出端，與M3對(duì)應(yīng)。（14） OUT4：輸出端，與M4對(duì)應(yīng)。（15） SENSB：電流監(jiān)測端，H橋的電流反饋腳，不用時(shí)可直接接地。電機(jī)控制說明如表1所示，其中*值可取1也可取0。SENSEENAIN1IN2電機(jī)效果0*停止110正傳101反轉(zhuǎn)100停止PROTEUS仿真加速PWM脈寬如下圖4.2穩(wěn)壓電路L7805cc其中1接整流器輸出的+電壓，2為公共地(也就是負(fù)極)，3就是我們需要的正5V輸出電壓了4.3時(shí)鐘電路就單片機(jī)內(nèi)部每個(gè)部件要想?yún)f(xié)調(diào)一致地工作，必須在統(tǒng)一口令時(shí)鐘信號(hào)的控制下工作。單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)有兩種產(chǎn)生方式，即內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。圖是內(nèi)部時(shí)鐘方式

7、：單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)構(gòu)成振蕩器的增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端，這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶振一起構(gòu)成自激振蕩器。在該圖中，電容C1和C2取30pf，晶體的振蕩頻率取12Mhz，晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。實(shí)際連接如圖所示4.4按鍵電路4.5復(fù)位電路8051系列單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位， 使CPU及系統(tǒng)部件處于確定的初始狀態(tài)， 并從初始狀態(tài)開始工作. 8051系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)從RST引腳接入到芯片的施密特觸發(fā)器中. 當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)， 且振蕩器穩(wěn)定后， 在每個(gè)機(jī)器周期都要對(duì)RST引腳的狀態(tài)進(jìn)行采樣7.

8、復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位上電復(fù)位： 上電復(fù)位電路是一種簡單的復(fù)位電路， 只要在RST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到Vcc，接一個(gè)電阻到低就可以了. 上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時(shí)， 復(fù)位電路通過電容加到RST復(fù)位引腳一個(gè)短暫的高電平信號(hào)， 這個(gè)復(fù)位信號(hào)隨著Vcc對(duì)電容的充電過程而回落, 所以RST復(fù)位引腳的高電平維持時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間. 為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位，RST引腳的高電平信號(hào)必須維持足夠長的時(shí)間. 手動(dòng)復(fù)位： 手動(dòng)復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端加高電平讓系統(tǒng)復(fù)位. 一般采用的方法是在RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鍵，當(dāng)按下按鍵后， Vcc和RST端接通， RST引腳在高電平， 而且按鍵動(dòng)

9、作一般是數(shù)十毫秒， 大于2個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間， 能夠安全的讓系統(tǒng)復(fù)位.本系統(tǒng)采用的是上電復(fù)位方式4.6檢測電路4.6.1傳感器本設(shè)計(jì)采用的是紅外傳感器（由紅外線發(fā)射管、紅外線接收管構(gòu)成的紅外計(jì)數(shù)電路）紅外線發(fā)射管簡介：紅外線發(fā)射管也稱紅外線發(fā)射二極管，屬于二極管類。它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光（不可見光）并能輻射出去的發(fā)光器件，主要應(yīng)用于各種光電開關(guān)及遙控發(fā)射電路中。紅外線發(fā)射管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近，只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹脂封裝。 產(chǎn)品參數(shù)：發(fā)射距離、發(fā)射角度（15度、30度

10、、45度、60度、90度、120度、180度）、發(fā)射的光強(qiáng)度、波長。以上決定紅外線發(fā)射管產(chǎn)品的主要性能及使用范圍。紅外線接收管特征與原理：紅外線接收管是將紅外線光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件，它的核心部件是一個(gè)特殊材料的PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結(jié)面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時(shí)，反向電流很小（一般小于0.1微安），稱為暗電流。當(dāng)有紅外線光照時(shí)，攜帶能量的紅外線光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵

11、，從而產(chǎn)生電子-空穴對(duì)（簡稱：光生載流子）。它們在反向電壓作用下參加漂移運(yùn)動(dòng)，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。 分類： 紅外線接收管有兩種，一種是光電二極管，另一種是光電三極管。光電二極管就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，光電三極管在將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的同時(shí)，也把電流放大了。因此，光電三極管也分為兩種，分別別是NPN型和PNP型。 作用： 紅外接收管的作用是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，在光控、紅外線遙控、光探測、光纖通信、光電耦

12、合等方面有廣泛的應(yīng)用。 如何選擇紅外線接收管：紅外線最重要的參數(shù)就是光電信號(hào)的放大倍率，一般的有1000-1300 1300-1800 1800-2500，這些對(duì)靈敏度有決定作用。紅外計(jì)數(shù)電路紅外計(jì)數(shù)電路主要由紅外發(fā)射和接收電路組成. 紅外發(fā)射和接收電路: 在電動(dòng)機(jī)上安裝一對(duì)紅外發(fā)射和接收管, 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),對(duì)紅外光反射、散射和折射,穿過紅外光的光強(qiáng)瞬間減少, 紅外接收管導(dǎo)通程度也在瞬間減小, 因而產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào); 信號(hào)放大比較電路: 電容拾取脈沖信號(hào)后由運(yùn)放LM324進(jìn)行放大, 放大倍數(shù)為10倍, 再將放大的信號(hào)由運(yùn)放LM324比較后輸出標(biāo)準(zhǔn)的低電平脈沖信號(hào)(undershoot), 其

13、中C1=0. 01F, R1=11K, R2=500, R3=10K, R4=100K, R5=100K, R6=5K, R7=100K, R6 和R7 起著抗干擾作用1. 然后將獲得的脈沖信號(hào)送到單片機(jī)的計(jì)數(shù)器引腳進(jìn)行計(jì)數(shù), 這樣就可以達(dá)到計(jì)數(shù)的目的. 4.6.2光電耦合器抑制尖脈沖和各種雜訊干擾信號(hào)光電耦合器之所以在傳輸信號(hào)的同時(shí)能夠有效得抑制尖脈沖和各種雜訊干擾，使得通道上的信號(hào)雜訊比大為提高，主要有以下幾方面的原因：1. 光電耦合器的輸入阻抗很小，只有幾百歐姆，而干擾源的阻抗較大，通常為105-106歐姆。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會(huì)很小

14、，只能形成很微弱的電流，由于沒有足夠的能量而不能使二極管發(fā)光，從而被抑制掉了。2. 光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系，也沒有共地；之間分布電容極小，而絕緣電阻又很大，因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過光電耦合器饋送到另一邊去，避免了共阻抗耦合的干擾信號(hào)的產(chǎn)生。3. 光電耦合器可以起到很好的安全保障作用，即使當(dāng)外部設(shè)備出現(xiàn)故障，甚至輸入信號(hào)短接時(shí)，也不會(huì)損壞儀表。因?yàn)楣怆婑詈掀骷妮斎牖芈泛洼敵龌芈分g可以承受幾千伏的高壓。4. 光電耦合器的回應(yīng)速度極快，其回應(yīng)延遲時(shí)間只有10微秒，適于對(duì)回應(yīng)速度要求很高的場合。4.7 lm358LM358 內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率

15、補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。LM358 的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式 LM358·內(nèi)部頻率補(bǔ)償 · 直流電壓增益高(約100dB) · 單位增益頻帶寬(約1MHz) · 電源電壓范圍寬：單電源； 雙電源(±1.5 一±15V) · 低功耗電流，適合于電池供電 · 低輸入偏流 · 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 

16、3; 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 · 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 · 輸出電壓擺幅大(0 至Vcc-1.5V) 該裝置電路原理見圖1。由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。紅外線探測傳感器IC1探測到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，由IC1 的腳輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)三極管VT1 等組成第一級(jí)放大電路放大，再通過C2輸入到運(yùn)算放大器IC2中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時(shí)由IC2腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)。IC3作電壓比較器，它的第腳由R10、VD1提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)IC2腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá)IC3的腳時(shí)，兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較，此時(shí)IC3的

17、腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健C4 為報(bào)警延時(shí)電路，R14 和C6 組成延時(shí)電路，其時(shí)間約為1 分鐘。當(dāng)IC3的腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，C6通過VD2放電，此時(shí)IC4 的腳變?yōu)榈碗娖?，它與IC4的腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時(shí)，IC4 的腳變?yōu)楦唠娖?，VT2 導(dǎo)通，訊響器BL通電發(fā)出報(bào)警聲。人體的紅外線信號(hào)消失后，IC3的腳又恢復(fù)高電平輸出，此時(shí)VD2 截止。由于C6兩端的電壓不能突變，故通過R14向C6 緩慢充電，當(dāng)C6兩端的電壓高于其基準(zhǔn)電壓時(shí)，IC4的腳才變?yōu)榈碗娖?，時(shí)間約為1 分鐘，即持續(xù)1分鐘報(bào)警。 由VT3、R20、C8 組成開機(jī)延時(shí)電路，時(shí)間也約為1 分鐘，它的設(shè)置主要是防止使

18、用者開機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。 該裝置采用912V直流電源供電，由T 降壓，全橋U整流，C10 濾波，檢測電路采用IC5 78L06供電。本裝置交直流兩用，自動(dòng)無間斷轉(zhuǎn)換。4.8液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。根據(jù)要求選用1602LCD：1602LCD尺寸圖1602LCD主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量:16&#

19、215;2個(gè)字符芯片工作電壓:4.55.5V 工作電流:2.0mA(5.0V) 模塊最佳工作電壓:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm1602內(nèi)部結(jié)構(gòu)5仿真軟件簡介Protues軟件： 修改好各組件屬性以后就要將程序（HEX文件）載入單片機(jī)了。首先雙擊單片機(jī)圖標(biāo)，系統(tǒng)同樣會(huì)彈出“Edit Component”對(duì)話框，來打開選擇程序代碼窗口，選中相應(yīng)的HEX文件后返回，這時(shí)，按鈕左側(cè)的框中就填入了相應(yīng)的HEX文件，點(diǎn)擊對(duì)話框的“OK”按鈕，回到文檔，程序文件就添加完畢了。工具條從左到右依次是“Play”、“Step”、“Pause”、“Stop”按鈕，即運(yùn)行、

20、步進(jìn)、暫停、停止。下面我們點(diǎn)擊“Play”按鈕來仿真運(yùn)行，可以看到系統(tǒng)按照程序在運(yùn)行著，而且我們還能看到其高低電平的實(shí)時(shí)變化。如果已經(jīng)觀察到了結(jié)果就可以點(diǎn)擊“Stop”來停止運(yùn)行。6編程軟件簡介 Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包中的uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE), 可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程. 開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件. 然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ). 目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)14建生成庫文件, 也可以與庫文件一起

21、經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS). ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件, 以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試, 也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試, 也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中. 3、使用獨(dú)立的Keil仿真器時(shí), 應(yīng)注意的事項(xiàng)： (1) 仿真器標(biāo)配11.0592MHz的晶振, 但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振. (2) 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片, 不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng). (3) 仿真芯片的31腳(/EA)已接至高電平, 所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM, 不能使用片外ROM; 但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯

22、片的31腳相連, 故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM(其CPU的/EA引腳接至低電平)的目標(biāo)系統(tǒng)中使用. 優(yōu)點(diǎn)：Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高, 多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊, 容易理解. 在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢. 所以說, 一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一套電子仿真軟件, 再加上一本虛擬實(shí)驗(yàn)教程, 就可相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室.(2) 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片, 不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng). (3) 仿真芯片的31腳(/EA)已接至高電平, 所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM, 不能使用片外ROM; 但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連, 故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部R

23、OM(其CPU的/EA引腳接至低電平)的目標(biāo)系統(tǒng)中使用. 優(yōu)點(diǎn)：Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高, 多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊, 容易理解. 在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢. 所以說, 一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一套電子仿真軟件, 再加上一本虛擬實(shí)驗(yàn)教程, 就可相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室. 以虛代實(shí)、以軟代硬, 就建立一個(gè)完善的虛擬實(shí)驗(yàn)室. 在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ), 模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)等課程, 并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等。 7 原理圖8 序列表（見附錄1）9 小結(jié)本系統(tǒng)用單片機(jī)AT89C51作為直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制核心，利用紅外傳感器測量直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制直流電機(jī)的

24、轉(zhuǎn)動(dòng)速度，用PWM調(diào)速方式控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，以及停止轉(zhuǎn)動(dòng)，采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié)速度至預(yù)先設(shè)定的速度。整個(gè)系統(tǒng)的電路邏輯結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高，實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)。在設(shè)計(jì)中牽涉到很多自己不熟悉的知識(shí),學(xué)會(huì)了自己解決問題.使用中用到了KEIL 軟件進(jìn)行程序的調(diào)試,生成可執(zhí)行文件,并用PROTEUS進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。 10 參考文獻(xiàn)1 王高，柳寧，謝存禧.基于DSP的數(shù)字PID伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.微計(jì)算機(jī)信息，2008(24)：84-86.2 席鑫寧，潘宏俠.基于DSP的電機(jī)控制與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.大電機(jī)技術(shù)，2009(3)：31-33.3 王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20

25、02.4 楊寧，胡學(xué)軍.單片機(jī)與控制技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.5 楊加國 單片機(jī)原理與應(yīng)用C51 程序設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2008.3附錄一程序模塊清單#include <reg51.h>#include<math.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit add=P00;sbit dec=P01;sbit en1=P30; /* L298的Enable A *

26、/sbit s1=P31; /* L298的Input 1 */sbit s2=P32; /* L298的Input 2 */uchar t=0; /* 中斷計(jì)數(shù)器 */uchar m1=0; /* 電機(jī)1速度值 */uchar tmp1; /* 電機(jī)當(dāng)前速度值 */sbit E=P37 ;sbit RW=P36 ;sbit RS =P35 ;sbit test =P34;int time = 0 ;int high = 20 ;int period=0 ;int change = 0 ;int flag = 0 ;int num_medium=0;int num_display = 0;in

27、t count_speed=0;uchar wword=0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39;/* 電機(jī)控制函數(shù) index-電機(jī)號(hào)(1,2); speed-電機(jī)速度 (-100100) */void motor(uchar index, char speed)if(speed>=0 && speed<=100)if(index=1) /* 電機(jī)1的處理 */m1=abs(speed); /* 取速度的絕對(duì)值 */if(speed>0)s1=1;s2=0;void delay1(uint j) /*

28、 簡易延時(shí)函數(shù) */for(j;j>0;j-);/延時(shí)t毫秒void delay(uchar t) uint i ;while(t) for(i=0;i<125;i+);t-;void wc51r(uchar j)RS=0;RW=0;P1=j;E=1;E=0;delay(3);/寫數(shù)據(jù)函數(shù)LCD void wc51ddr(uchar j)RS=1;RW=0;P1=j;E=1;E=0;delay(2);/初始化函數(shù)LCD void init () wc51r(0x01); /清屏 wc51r(0x38); /使用8位數(shù)據(jù)，顯示兩行，使用5*7的字型 wc51r(0x0c); /顯示器

29、件，光標(biāo)開，字符不閃爍 wc51r(0x06); /字符不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移一格 /*/*T1中斷服務(wù)程序*單位時(shí)間（S）方波的個(gè)數(shù)*/ void time1_int(void) interrupt 3 count_speed+; if(count_speed=20) count_speed = 0; num_display = num_medium; num_medium = 0; /*/*速度顯示的數(shù)據(jù)處理*/void datamade() uint data MM,NN; wc51r(0xc2); wc51ddr('S'); wc51ddr('p'); wc

30、51ddr('e'); wc51ddr('e'); wc51ddr('d'); wc51ddr(0x3a); NN = num_display%100; MM = num_display/100; wc51ddr(wwordMM); MM = NN/10; NN = NN%10; wc51ddr(wwordMM); wc51ddr(wwordNN); /*/*主函數(shù)*/ void main() unsigned char i; P2 = 0x00; ET0 = 1; ET1 = 1; TMOD = 0x12; TH0=0x9B; /* 裝入定時(shí)器

31、的初值 */ TL0=0x9B;TH1 =0x3c; TL1 =0xb0; EA=1; /* 開中斷 */ TR0 = 1; TR1 = 1;init(); /液晶顯示初始化程序 while(1) while(add=0&&i<=100) motor(1,i); i+; delay1(5000); while(dec=0&&i>=0) motor(1,i); i-; delay1(5000); wc51r(0x84); wc51ddr('H'); wc51ddr('e'); wc51ddr('I'); wc51ddr('