畢業(yè)論文-單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

1、 PAGE 35 畢 業(yè) 論 文題目 單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 姓 名 學(xué) 號 系（院） 班 級 指導(dǎo)教師 職 稱 摘要本設(shè)計(jì)以MCS-51系列單片機(jī)為核心控制PWM信號實(shí)現(xiàn)對直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及方向進(jìn)行控制的方式，系統(tǒng)采用專門的芯片對PWM信號進(jìn)行控制。并且闡述了PWM信號的原理以及如何利用軟件編程對PWM信號的占空比進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，從而使得輸入信號波形產(chǎn)生改變。本系統(tǒng)的調(diào)速功率放大電路的驅(qū)動(dòng)模塊采用IR2110芯片為直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)速，在主電路中與延時(shí)電路相結(jié)合完成對于直流電動(dòng)機(jī)的控制。為了對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，經(jīng)過濾波電路后將測量值輸出到A/D轉(zhuǎn)換器，最后作為反饋值輸入到單片機(jī)進(jìn)行P

2、I運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。在軟件上則介紹了PI運(yùn)算程序，初始化程序的編寫邏輯以及程序的實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：MCS-51單片機(jī) PWM信號 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速 PI運(yùn)算 目錄第一章 緒論1.1 課題背景.51.2 設(shè)計(jì)任務(wù).51.3方案的選擇.61.3.1 目前直流電動(dòng)機(jī)的控制方法.61.3.2 PWM調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)61.4 選題的意義.7第二章 直流電動(dòng)機(jī)2.1 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域.82.1.1 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn).82.1.2 應(yīng)用領(lǐng)域.82.2 直流電動(dòng)機(jī)的分類.82.2.1 無刷直流電動(dòng)機(jī).92.2.3 有刷直流電動(dòng)機(jī)92.3 直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史10第三章 單片機(jī)3.1 單片機(jī)

3、的優(yōu)點(diǎn).113.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域;.123.3 單片機(jī)的分類.;.123.3.1 通用型單片機(jī).;.123.3.2總線型單片機(jī);.133.4 單片機(jī)的發(fā)展歷史;.13第四章 控制系統(tǒng)的構(gòu)成4.1 硬件設(shè)計(jì)總體框圖.154.1.1 80C51單片機(jī)的基本組成及介紹.164.1.2 80C51單片機(jī)的cpu及部分部件的介紹.164.2 單片機(jī)系統(tǒng)中所用其他芯片選型.174.2.1 地址鎖存器.174.2.2 程序存儲(chǔ)器.184.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器.184.2.4 單片機(jī)擴(kuò)展電路分析.194.3 PWM信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)194.3.1 PWM 的基本原理.194.3.1 PWM信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)194

4、.3.2 PWM信號發(fā)生電路主要芯片工作原理.204.4 主電路設(shè)計(jì).234.4.1 主電路.244.4.2 系統(tǒng)總體電路圖.264.4.3測速發(fā)電機(jī).274.4.4 濾波電路.284.4.5 芯片的選型.284.5 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì).294.5.1 PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖以及參數(shù)的測算.304.5.2系統(tǒng)中的部分程序設(shè)計(jì).30第五章 軟件調(diào)試及仿真5.1 軟件的調(diào)試.315.2 系統(tǒng)的仿真.31謝辭.34第一章 緒論1.1課題背景隨著經(jīng)濟(jì)于技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用于發(fā)展，而自動(dòng)化直流調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)代話的生產(chǎn)中起著主要的作用，大到航天航空，小到普通的電機(jī)控制，無論

5、是從工業(yè)，農(nóng)業(yè)，服務(wù)業(yè)，還是日常的生活中來看都是大量的使用著各式各樣的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，很多自動(dòng)化控制系統(tǒng)都有這或多或少的調(diào)速有需求比如：車輛、工業(yè)設(shè)備、農(nóng)業(yè)上的一些輔助工具、電梯等等。為了滿足一些設(shè)備的生產(chǎn)要求則需要對一些設(shè)備進(jìn)行調(diào)速，這樣可以減少功能損耗，節(jié)約電能。另一方面直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能以及較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力等許多優(yōu)點(diǎn)。為此本文設(shè)計(jì)了一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，對直流電動(dòng)機(jī)的方向以及電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行良好的控制。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)是以MCS-52單片機(jī)為控制核心，組成控制單元設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)，通過按鈕實(shí)現(xiàn)對直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)行控制。通過本課題，一方面我對于前期所學(xué)到的知識

6、進(jìn)行了一次總結(jié)，另外一方面對于本論文用到但是以前沒有學(xué)到的知識點(diǎn)以查閱資料的方法進(jìn)行了學(xué)習(xí)，讓我回顧了單片機(jī)的基本知識，對于單片機(jī)的知識點(diǎn)進(jìn)行了鞏固，對于單片機(jī)的外圍控制電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧；另外一方面，通過設(shè)計(jì)外圍直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、硬件電路、控制程序和相應(yīng)的電路圖培養(yǎng)了自己的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)能力，為今后的工作和自己以后的進(jìn)一步深入發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1.3 方案的選擇直流電動(dòng)機(jī)有較大的過載轉(zhuǎn)矩和過載能強(qiáng)、良好的調(diào)速性能等一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以直流電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)在生活的各個(gè)方面有著廣泛的應(yīng)用，并有繼續(xù)擴(kuò)散的趨勢，而直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)是電機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要技術(shù)保障，所以在很多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)

7、用1.3.1目前直流電動(dòng)機(jī)的控制方法：改變電樞回路總電阻Ra。改變電樞供電電壓。改變勵(lì)磁磁通。脈沖寬度調(diào)制。目前應(yīng)用最廣泛的一種控制方式是脈沖寬度調(diào)制即Pulse width modulation簡稱PWM（以下簡稱PWM）本論文便采用此種方法。1.3.2 PWM調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)這種調(diào)速方法這種調(diào)速方法具有抗噪能力強(qiáng)、節(jié)約空間、經(jīng)濟(jì)性能高而且其開關(guān)頻率高、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良、低速運(yùn)行穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點(diǎn)，另外PWM系統(tǒng)非常用以在單片機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，而且運(yùn)行速度快、精度高、硬件簡單、所以具有良好的發(fā)展以及光輝的前景。除此之外PWM調(diào)速方法還具有主電線路簡單，需用的功率器件少，電流容易連續(xù)，諧波少，電極損耗及

8、發(fā)熱都較小，穩(wěn)態(tài)精度高，調(diào)整范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。所以本設(shè)計(jì)采用PWM系統(tǒng)來對直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，主要用單片機(jī)產(chǎn)生PWM信號來控制直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。PWM調(diào)速方法相當(dāng)于將直流電電壓降低，功率及轉(zhuǎn)速降低，即調(diào)整脈寬的寬度而不是頻率，將高電平時(shí)間延長，低電平時(shí)間縮短。通過改變電機(jī)電樞電壓接通時(shí)間和通電周期的比值來控制電機(jī)速度。當(dāng)脈沖最寬時(shí)，相當(dāng)于直流電，功率最大，轉(zhuǎn)速最高。脈沖寬度減脈沖頻率并沒有變。脈寬調(diào)制并不是直接調(diào)整電機(jī)的速度，而是改變電機(jī)的功率或扭矩。扭矩大了，換向加快，轉(zhuǎn)速提高。通過控制脈沖占空比來改變電機(jī)的電樞電壓，從而實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制。其實(shí)PWM控制的基本原理早就提出，但是受制于電子

9、器件發(fā)展水平的制約，在上世紀(jì) 八十年代之前一直都為實(shí)現(xiàn)，直到八十年代后，隨著電子器件的迅速發(fā)展，PWM控制技術(shù)才得到應(yīng)用，到目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種的PWM控制技術(shù)。本文便是以8051單片機(jī)為核心，通過電片劑控制，C語言編程實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的有效控制。1.4 選題的意義從直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)來看，它具有良好的啟動(dòng)，制動(dòng)性能以及優(yōu)異的大范圍平滑調(diào)速，所以直流電動(dòng)機(jī)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)一般采用模擬元件，這中控制系統(tǒng)可以在一定程度上滿足一定的生產(chǎn)要求，但是因?yàn)槠湓骷桌匣?、易受外界影響而且線路復(fù)雜、通用性差所以在運(yùn)行中可靠性得不到保障。目前隨著科技的發(fā)展，尤其是電子技術(shù)的飛速發(fā)

10、展，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字化已經(jīng)走向?qū)嵱没?，特別是隨著單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，促使直流電動(dòng)機(jī)模擬化調(diào)速向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，使直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速進(jìn)入了一個(gè)全新的階段，高可靠性、智能化成為一個(gè)發(fā)展的趨勢。第二章 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)主要的部分構(gòu)成（如圖1.1）。直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)不動(dòng)的是定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由座機(jī)和換向機(jī)、蓋端軸承、電刷和主磁極等裝置組成；運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的是轉(zhuǎn)子部分，由是直流轉(zhuǎn)軸、電鈕鐵心、電鈕繞組、轉(zhuǎn)向器、風(fēng)扇組成。電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，主要的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩，平常又稱為電鈕。2.1 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域2.1.1 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)（1）調(diào)速性

11、能好，可調(diào)范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（2）啟動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于快速啟動(dòng)、停車。（3）易于控制。2.12 應(yīng)用領(lǐng)域（1）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、電動(dòng)車等2.2直流電動(dòng)機(jī)的分類直流電動(dòng)機(jī)按照其結(jié)構(gòu)及工作原理可以分為：無刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)2.2.1無刷直流電動(dòng)機(jī)無刷直流電動(dòng)機(jī)是將普通直流電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行了互換。其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵產(chǎn)生氣隙磁通：定子為電樞，有多相繞組組成。在結(jié)構(gòu)上，它與永磁同步電動(dòng)機(jī)類似。無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與普通的同步電動(dòng)機(jī)或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同，在鐵芯中嵌入多相繞組，繞組可以接成星型或者三角形，并分別與逆變器的各功率管相

12、連，以便進(jìn)行合理換相。轉(zhuǎn)子多采用釤鉆或釹鐵蹦等高矯頑力、高剩磁密度的稀土材料，由于磁極中磁性材料所放位置的不同，可以分為表面式磁極、嵌入式磁極和環(huán)形磁極。由于電動(dòng)機(jī)本體為永磁電機(jī)，所以習(xí)慣上吧無刷直流電動(dòng)機(jī)也叫做永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)。2.2.2 有刷直流電動(dòng)機(jī)有刷直流電動(dòng)機(jī)按照材料可劃分為：永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)一般采用稀土永磁、鐵氧體永磁、鋁鎳鈷永磁等永磁體。其中稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)體積小性能好，但是價(jià)格昂貴主要應(yīng)用于航天、井下儀器、計(jì)算機(jī)等；鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)價(jià)格便宜，性能良好，廣泛應(yīng)用于家用電器、汽車、玩具、電動(dòng)工具等領(lǐng)域；鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)，需要消耗大量的貴金屬

13、，價(jià)格較高，但是對高溫的適應(yīng)性良好，用于環(huán)境溫度較高或?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的溫度穩(wěn)定性要求較高的場所。電磁直流電動(dòng)機(jī)分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)是將電流串聯(lián)、分流，勵(lì)磁繞組是和電樞串聯(lián)的，所以這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了是勵(lì)磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降，勵(lì)磁繞組的電阻越小越好，所以直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，他的匝數(shù)較少。并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，是電機(jī)本身發(fā)出來的端電壓為勵(lì)磁繞組供電；作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來說，勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上來講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)

14、磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系，勵(lì)磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組，若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同時(shí)稱為積復(fù)勵(lì)。若是兩個(gè)磁通勢方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。2.3 直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史直流電動(dòng)機(jī)也可稱為電動(dòng)馬達(dá)，1821年第一臺可將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能量的電動(dòng)馬達(dá)由法拉第發(fā)明。法拉第的原型設(shè)計(jì)后來經(jīng)過迅速改良到了1880年代已經(jīng)成為主要的電力機(jī)械能轉(zhuǎn)換裝置，后來由于交流電的發(fā)展，而發(fā)明出了感應(yīng)式與同步式的馬達(dá)，直流馬達(dá)的重要性由之降低。到了1960年，由于SCR（單相可控硅技術(shù)）的發(fā)明、磁鐵材料、碳刷、絕緣材

15、料的改良，以及控制技術(shù)的改良，和工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，直流馬達(dá)再次遇到了發(fā)展的契機(jī)，到了1980年直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為自動(dòng)化工業(yè)與精密加工的關(guān)鍵技術(shù)。第三章 單片機(jī)單片機(jī)又稱為微控制器，它的功能并不是完成某一邏輯功能，而是將一個(gè)計(jì)算系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上（如圖3.1）。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只是缺少了I/O設(shè)備。也可以概括的講：一塊芯片就是一臺計(jì)算機(jī)。此外，單片機(jī)還具有體積小、控制功能強(qiáng)、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如，工廠流水線上的職

16、能管化管理，電梯智能化控制，電氣的智能化控制等等，此外，單片機(jī)控制系統(tǒng)也可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。圖2.1 單片機(jī)3.1 單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、拓展靈活、微型化和使用方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可以實(shí)現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量，采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更是強(qiáng)大，例如（精密測量設(shè)備）。單片機(jī)將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的，同時(shí)內(nèi)部的布線也是很短其抗噪性優(yōu)于一般的CUP。單片機(jī)的

17、程序指令，常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞，許多信號通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，所以可靠性較高。為了滿足對對象控制的要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件：分支轉(zhuǎn)移能力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。為了滿足廣泛使用便攜式系統(tǒng)，許多單片機(jī)內(nèi)的工作電壓僅為1.8V3.6V，而工作電流僅為數(shù)百微安。單片機(jī)內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。芯片內(nèi)外部有許多供拓展用的三總線及并行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)的性能極高，單片機(jī)的尋址能力也已突破64KB限制，有的已經(jīng)達(dá)到1MB和16MB，片內(nèi)的ROM容量可達(dá)62MB，RAM容量則可達(dá)到2MB。由于

18、單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，因而銷量很大，各大公司的商業(yè)競爭更使價(jià)格十分低廉，其性能價(jià)格比極高。3.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種領(lǐng)域一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品更新?lián)Q代的功效，并且常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型”如智能型空調(diào)。3.3 單片機(jī)的分類單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支領(lǐng)域，根據(jù)發(fā)展情況，從不同角度，單片機(jī)大致可分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家用型。3.3.1 通用型單片機(jī)按照單片機(jī)的適用范圍來講，通用型單片機(jī)并不是為某種專門用途而設(shè)計(jì)，例如80C51單片機(jī)（如圖2.2）。專用型單片機(jī)是針對一類產(chǎn)

19、品甚至某一個(gè)產(chǎn)品而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，例如為了滿足電子體溫計(jì)的要求，芯片內(nèi)集成ACD接口等功能的溫度測量控制電路。圖3.2 8051單片機(jī)3.3.2 總線型單片機(jī)這是按照單片機(jī)大致應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行區(qū)分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運(yùn)算能力強(qiáng)；用于家電的單片機(jī)多為專用型，通常是小封裝、低價(jià)格，外圍器件和接口集成度高。另外80C51單片機(jī)即使通用型又是總線型，還可以作工控用。3.4 單片機(jī)的發(fā)展歷史單片機(jī)誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段，早期的SCM單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此后在8051上發(fā)展出了MCS51系列的MCU系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)

20、直到現(xiàn)在還在廣泛的使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著INTELi960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速的提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。高端的32位SOC單片機(jī)主頻超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。第四章 控制系統(tǒng)的構(gòu)成單片機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速.PWM是通

21、過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，從而改變負(fù)載的兩端電壓，進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。在PWM系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源，根據(jù)需要來改變周期內(nèi)“接通”和斷開時(shí)間的長短。通過改變直流電機(jī)電樞上電壓的占空比，來改變電壓的大小，來對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。本系統(tǒng)以80c51單片機(jī)為核心，通過控制，C語言編程實(shí)現(xiàn)對直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速。本控制系統(tǒng)以單片機(jī)系統(tǒng)為依托，根據(jù)PWM調(diào)速的基本原理，以直流電機(jī)電樞上電壓的占空比來改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速，對電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方向及速度進(jìn)行性改變。系統(tǒng)構(gòu)成總共分為兩大部分一部分為硬件設(shè)施，一部分為軟件設(shè)施

22、，硬件部分是前提，是構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為軟件系統(tǒng)的運(yùn)行提供一個(gè)良好的運(yùn)行平臺。軟件部分是對硬件端口的信號，加以采集、分析、處理，最終實(shí)現(xiàn)控制器所需要的各項(xiàng)功能，進(jìn)而控制器可以對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的調(diào)速。4.1 總體硬件電路設(shè)計(jì)4.1 硬件設(shè)計(jì)總體框圖系統(tǒng)采用80C51控制輸出數(shù)據(jù)，PWM信號由PWM信號發(fā)生電路產(chǎn)生，輸送到直流電動(dòng)機(jī)，通過測試電路、濾波電路、和A/D轉(zhuǎn)換電路直流帶你冬季將數(shù)據(jù)重新傳回單片機(jī)內(nèi)，進(jìn)行PI控制，從而實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)速度以及方向的控制，達(dá)到直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的目的。（如圖4.1）圖4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖4.1.1 80C51單片機(jī)的基本組成及介紹80C51單片機(jī)由CPU和八個(gè)

23、部件組成，他們都通過單一總線連接，基本結(jié)構(gòu)是CPU加上外圍芯片的模式，在功能單元的控制則是上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。（如圖4.2）圖4.2 8051基本結(jié)構(gòu)圖4.1.2 80C51單片機(jī)的CPU及部分部件的介紹CPU又稱為中央處理器，它是單片機(jī)的核心，具有完成運(yùn)算和控制的功能。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：80C51芯片中共有256個(gè)RAM單元，能作為存儲(chǔ)器使用的有128個(gè)單元。其地址為00H-7FH，建成內(nèi)部RAM。內(nèi)部程序存儲(chǔ)器：80C51單片機(jī)內(nèi)共有4K個(gè)單元，用于存儲(chǔ)程序、原始數(shù)據(jù)或表格，簡稱ROM。定時(shí)器：80C51單片機(jī)內(nèi)共有2個(gè)16位定時(shí)器，用來定時(shí)或者計(jì)數(shù)功能，并且以其定時(shí)或計(jì)數(shù)

24、結(jié)果對計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。中斷系統(tǒng)：80C51單片機(jī)內(nèi)共有5個(gè)中斷源，其中外部中斷兩個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷兩個(gè)串行中斷1個(gè)。4.2 單片機(jī)系統(tǒng)中所用其他芯片選型4.2.1 地址鎖存器地址鎖存器可以選擇多種，有地址鎖存功能的器件有74LS373、8282、74LS273等，8282是地址鎖存器，功能與74LS373類似，但本系統(tǒng)選用74LS373作為地址鎖存器（如圖4.3），考慮到其應(yīng)用的廣泛性以及具有良好的性價(jià)比，成為目前在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)該較廣泛的地址鎖存器。74LS373片內(nèi)是8個(gè)輸出帶三態(tài)門的D鎖存器。當(dāng)使能端呈高電平時(shí)，鎖存器中的內(nèi)容可以更新，而在返回低電平的瞬間實(shí)現(xiàn)鎖存。如果此時(shí)芯片的輸出控制

25、端為低，也即是輸出三態(tài)門打開，鎖存器中的地址信息便可以通過三態(tài)門輸出。圖4.3 74LS373引腳圖4.2.2 程序存儲(chǔ)器單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器是單片機(jī)的一個(gè)重要組成部分，其中程序存儲(chǔ)器是單片機(jī)中的重要存儲(chǔ)器，但是由于其存儲(chǔ)空間不足，常常需要對單片機(jī)的存儲(chǔ)器進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器常用芯片有EPROM（紫外線可擦除型），另外還有+5V電擦除E2PROM等。本論文采用的程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展芯片為16K的27128（如圖4.4），EPROM紫外線可擦除型擴(kuò)展芯片為程序擴(kuò)展芯片，其優(yōu)點(diǎn)是可以在滿足程序要求的前提下還有一定的拓展空間，可以滿足今后的程序拓展。圖4.4 27128引腳圖4.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器805

26、1單片機(jī)有128B RAM，當(dāng)數(shù)據(jù)量超過128B時(shí)也需要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)一步的擴(kuò)展。常用的RAM芯片分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)RAM有6116，6264等。動(dòng)態(tài)DRAM2164，另外還有集成IRAM和E2PROM。而后者具有斷電保護(hù)數(shù)據(jù)的功能一般數(shù)據(jù)擴(kuò)展常使用隨機(jī)存儲(chǔ)芯片，多是6116（2KB）或6264（8KB）等。本系統(tǒng)采用了后者。圖4.5 6246引腳圖4.2.4 單片機(jī)擴(kuò)展電路分析圖4.6 單片機(jī)擴(kuò)展電路4.3 PWM信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)4.3.1PWM的基本原理PWM是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，對負(fù)載兩端的電壓進(jìn)行改變，從而達(dá)到需求電壓。在系統(tǒng)中可以按照一個(gè)固定的頻率來斷開或是接通電

27、源，并根據(jù)要求來改變周期內(nèi)的“接通”或是“斷開”。改變平均電壓大小則是通過改變直流電動(dòng)機(jī)上的“占空比”來達(dá)到，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。（如圖4.7）圖4.7 PWM方波假設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為Vmax，占空比為D=t1/T,則Va=VmaxD，Va為電機(jī)的平均速度。由公式可得，我們?nèi)羰且淖冸姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度Va，只需要改變占空比D=t1/T就可得到，從而達(dá)到調(diào)速的目的。其實(shí)平均速度Va與占空比D并非嚴(yán)格的線性關(guān)系，在一般應(yīng)用中可以將它們看成近似的線性關(guān)系。4.3.2 PWM信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)圖4.8 PWM信號發(fā)生放大電路PWM波可以由單片機(jī)編程產(chǎn)生，也可通過專用的PWM芯片來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)P

28、WM波太高時(shí)，對于直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的功率要就就變和非常高，而當(dāng)功率過低時(shí)，其產(chǎn)生的電磁噪聲就比較大，在實(shí)際應(yīng)用中，PWM波頻率最好的階段是在18KHz左右。本系統(tǒng)內(nèi)，PWM信號發(fā)生器采用了兩片四位數(shù)值比較器4585和一片12位串口計(jì)數(shù)器4040組成。兩片4585比較器，就是上圖的U2、U3的A組接12位串行4040計(jì)數(shù)輸出端Q2-Q9，而U2、U3的B組接到單片機(jī)P1端口。只要改變P1端口的輸出值，那么就可以使得PWM信號的占空比發(fā)生變化，從而進(jìn)行調(diào)速控制。12位串口計(jì)數(shù)器4040的計(jì)數(shù)輸入端CLK接到單片機(jī)C51晶振的振蕩輸出XTAL2。當(dāng)計(jì)數(shù)器4040來到8個(gè)脈沖，其輸出Q2-Q9加1，當(dāng)計(jì)數(shù)

29、值小于或者等于單片機(jī)P1端口輸出值X時(shí)，圖中U2的（AB）輸出端保持為低電平，而當(dāng)計(jì)數(shù)值大于單片機(jī)P1端口輸出值X時(shí)，圖中U2的（AB）輸出為高電平，隨著計(jì)數(shù)值的增加，Q2-Q9由全“1”變?yōu)槿?”時(shí)，圖中U2的（AB）輸出端有變?yōu)榈碗娖?，就這樣在U2的（AB）端得到了PWM的信號，它的占空比為（255-X/255）100%，那么通過改變X的數(shù)值，就可以得到相應(yīng)的PWM信號的占空比，從而進(jìn)行直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。所以依據(jù)此方法，單片機(jī)只要改變輸出量X的值，而PWM信號由三片通用數(shù)字電路產(chǎn)生，這樣不僅使得軟件大大的簡化，又利于單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)P1口的輸出全為“1”，使用數(shù)值

30、比較器4585的B組與P1端口相連，升速是P0端口輸出X按一定的規(guī)律減少，而降速是按一定規(guī)律增大。4.3.3 PWM發(fā)生電路主要芯片工作原理數(shù)據(jù)比較器74LS6828、74LS6838等8位數(shù)值比較器芯片具有比較功能。4位數(shù)值比較器4585等。本PWM發(fā)生電路選用4585為信號發(fā)生電路。芯片的引腳圖(如圖4.8)圖4.9 4585引腳圖串行計(jì)數(shù)器系統(tǒng)PWM信號發(fā)生電路還用到一片串行計(jì)數(shù)器，有串行計(jì)數(shù)功能的芯片有4024、4040等，他們有相同的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能，但4020是7位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，而芯片4040是一個(gè)12位的二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，所有計(jì)數(shù)器位為主從觸發(fā)器，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)

31、。當(dāng)CR為高電平時(shí)，它對計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，由于在時(shí)鐘輸入端使用施密特觸發(fā)器，對脈沖上升和下降時(shí)間沒有限制，所有的輸入和輸出均經(jīng)過緩沖。本系統(tǒng)使用4040作為串行計(jì)數(shù)器.（如圖4.10）圖4.10 4040引腳圖功率放大驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)作用于功率放大的驅(qū)動(dòng)芯片有很多種，其中最常用的芯片有IR2110HE和EXB841，從IR2110HE無論是從性價(jià)比還是從實(shí)用性上來講多更加的合適，所以本系統(tǒng)采用IR2110HE集成芯片，增強(qiáng)該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)能力和保護(hù)能力。IR2110是由美國國際整流器公司利用自身獨(dú)有的高電壓集成電路以及無閂鎖CMOS技術(shù)，于1990年前后開發(fā)投放市場的，IR2110是一種雙通道高壓、高速

32、的功率器件柵極驅(qū)動(dòng)的單片式集成驅(qū)動(dòng)器。芯片將驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)和低壓側(cè)所需的大部分功能集成在一個(gè)高性能封裝內(nèi)，外接很少的分立元件就可以提供極快的功耗，它的特點(diǎn)在于將輸入邏輯信號換成同相地租輸出驅(qū)動(dòng)信號，可以驅(qū)動(dòng)同一橋臂的兩路輸出，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，工作電壓比較高，可以達(dá)到600V，內(nèi)設(shè)欠壓封鎖，不僅便于調(diào)試而且成本還比較低。高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)采用外部自舉電容上電，在設(shè)計(jì)上大大減少了驅(qū)動(dòng)變壓器和電容的數(shù)目，使得電路設(shè)計(jì)簡化，并且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)，除此之外還具有快速的完整的保護(hù)功能，為控制系統(tǒng)提供了極高的可靠性，降低了產(chǎn)品的成本和減小了產(chǎn)品的體積。（如圖4.11）4.11 IR2110引腳圖4.4 主電

33、路設(shè)計(jì)IR2110芯片的另外一個(gè)重要功能則是可以利用IR2110芯片完善設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)巖石保護(hù)電路。IR2110使它自身可對輸入的兩個(gè)信號通道信號之間產(chǎn)生合適的延時(shí)，保證加到被驅(qū)動(dòng)的逆變橋中同橋臂上兩個(gè)功率MOS器件的驅(qū)動(dòng)信號之間有一互鎖的時(shí)間間隔，因而防止被驅(qū)動(dòng)的逆變橋中兩個(gè)功率MOS器件同時(shí)導(dǎo)通而發(fā)生直流電源直通路的危險(xiǎn)。4.4.1主電路產(chǎn)生電壓側(cè)門極驅(qū)動(dòng)電壓的前提是低壓側(cè)必須有開關(guān)的動(dòng)作，在高壓側(cè)截至期間低壓側(cè)必須導(dǎo)通，才能給自舉電容提供充電的通路。因此在這個(gè)電路中，Q1、Q4或者Q2、Q3是不可能持續(xù)，不間斷導(dǎo)通的。所以采取PWM信號來控制直流電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)以及他的速度。將IC1的HTN端

34、與IC2的LIN端相連，而把IC1的LIN端與IC2的HIN端相連，這樣就使得兩片芯片所輸出的信號恰好相反。在HIN為高電平期間，Q1、Q4導(dǎo)通，在直流電機(jī)上加上正向的工作電壓，流程如下：當(dāng)IC1的L0為低電平而H0為高電平的時(shí)候，Q2截止，C1上的電壓經(jīng)過VB、IC內(nèi)部電路和H0端加在Q1的柵極上，從而使得Q1導(dǎo)通；利用同樣道理使得Q4導(dǎo)通。電源經(jīng)過Q1至電動(dòng)機(jī)的正極經(jīng)過整個(gè)直流電機(jī)后再通過Q4到達(dá)零電位，完成整個(gè)的回路。此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)。在HIN為低電平期間，LIN端輸入高電平，Q2、Q3導(dǎo)通，在直流電動(dòng)機(jī)上加反向工作電壓，其具體流程如下：當(dāng)IC1的L0為低電平而N0為高電平時(shí)，Q2導(dǎo)通且Q1

35、截止。此時(shí)Q2的漏極接近于零電平Vcc通過B1想C1通電，為Q1的又一次導(dǎo)通做準(zhǔn)備，同理可知，AC2的H0為高電平而L0為低電平，Q3導(dǎo)通且Q4截止，Q3的漏極近乎零電平，此時(shí)Vcc通過D2向C3充電，為Q4的又一次導(dǎo)通做準(zhǔn)備。電源經(jīng)過Q3只電動(dòng)機(jī)的負(fù)極經(jīng)過整個(gè)電動(dòng)機(jī)后通過Q2到達(dá)零點(diǎn)電位，完成整個(gè)回路。此時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。一次電樞上的工作電壓是雙極性的矩形脈沖波形，由于存在著機(jī)械慣性的緣故，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速石油矩形脈沖電壓的平均值來決定的。設(shè)PWM的波形為T，HTN為高電平的時(shí)間為T1，這里忽略死區(qū)時(shí)間，那么LIN為高電平的時(shí)間就為T-t1。HIN信號的占空比為D=t1/T，那么電樞電壓的

36、平均值為：Vout=t1-(T-t1)V/T=(2t1-T)V/T=(2D-1)V定義負(fù)載電壓系數(shù)為，= Vout / V， 那么 = 2D 1 ；當(dāng)T為常數(shù)時(shí)，改變HIN為高電平的時(shí)間t1，也就改變了占空比D，從而達(dá)到了改變Vout的目的。D在01之間變化，因此在1之間變化。如果我們聯(lián)系改變，那么便可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)正向的無級調(diào)速。當(dāng)=0.5時(shí)，Vout=0，此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0；當(dāng)0.51時(shí)，Vout為正，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)=1時(shí)，Vout=V，電機(jī)正轉(zhuǎn)全速運(yùn)行。系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)圖：圖4.12 系統(tǒng)主電路圖輸出電壓波形：4.13 調(diào)制后輸出波形4.4.2 系統(tǒng)總體電路圖直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)總體電路圖設(shè)計(jì)由單

37、片機(jī)產(chǎn)生控制PWM信號發(fā)生器產(chǎn)生PWM信號的數(shù)據(jù)，控制直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。（如圖4.14）圖4.14 系統(tǒng)總體電路圖4.4.3 測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī)，其原理就是將輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，并要求輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比，有直流和交流兩種測速電機(jī)。一般測速電機(jī)都經(jīng)過精確設(shè)計(jì)，電動(dòng)勢與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，表述公式：E=Kn，K為常數(shù)，改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，輸出的電動(dòng)勢極性亦發(fā)生變化。只要檢測輸出電動(dòng)勢，即可獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速。4.4.4 濾波電路經(jīng)過整流后的單向直流或單向脈動(dòng)直流電，都是由強(qiáng)度不變的直流成分和一個(gè)以上的交流成分疊加形成的。為了使脈動(dòng)直流電變的較為平

38、穩(wěn)，把其中的腳就成分濾掉，叫做濾波。濾波有電容濾波、電感濾波等。一般電容濾波更加平穩(wěn)，所以本系統(tǒng)使用電容濾波，使調(diào)速更加精確。（如圖4.15）圖4.15濾波電路4.4.5芯片的選型能夠進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的芯片很多，其中AD系列的有8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809和TLC545，其中TLC545是美國TEXAS儀器公司新推出的一種開關(guān)電容結(jié)構(gòu)逐次逼近式的8位A/D轉(zhuǎn)換器，具有19個(gè)模擬輸入端。而ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其中內(nèi)部有一個(gè)8通道的多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，具有地址鎖存控制的8路模擬開關(guān)，

39、應(yīng)用單一的+5V電源，其模擬量輸入電壓的范圍為0V+5V，其對應(yīng)數(shù)字量輸出為00H+FFB，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s，無需調(diào)零或者調(diào)整滿量程，因此本系統(tǒng)采用ADS0809為A/D轉(zhuǎn)換芯片。芯片共有28個(gè)引腳，其中IN,-TN接8路模擬量輸入。ALE是地址鎖存允許，、接基準(zhǔn)電源，在精度要求不太高的情況下，供電電源就可以作為基準(zhǔn)電源。START是芯片的啟動(dòng)引腳，其上脈沖的下降沿起動(dòng)一次新的A/D轉(zhuǎn)換。EOC是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，可以用于向單片機(jī)申請中斷或者供單片機(jī)查詢。OE是輸出允許端。CLK是時(shí)鐘端。DB0DB7是數(shù)字量的輸出。ADDA、ADDB、ADDC接地址線用以選定8路輸入中的一路。（如圖4.16）圖

40、4.16 ADC0809引腳圖4.5 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.5.1 PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖及參數(shù)的計(jì)算：PID轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電容值關(guān)系：Kn = Rn/ R0 n = Rn/ Cn Ton = 1/4 R0 * Con參數(shù)求法： 電動(dòng)機(jī) P=10KW U=220V I=55A n=1000轉(zhuǎn)/分 電樞電阻R=0.5歐姆 取濾波電路中Ro=40千歐 Rn=470千歐 Cn=0.2uF Con=1uF 則：Umax=220VUmin=（220/0.9）*0.5=122VYi-1=0 W=1000轉(zhuǎn)/分P=Kp=Rn/Ro=11.7I=Kp*T/Ti=1254.5.2系統(tǒng)中的部分程序設(shè)計(jì)軟件由一個(gè)主程序、一個(gè)

41、中斷子程序和一個(gè)PI控制算法子程序組成。主程序是一個(gè)循環(huán)程序，其主要思路是，設(shè)定好速度初值，這個(gè)初始值與測速電路送來的值相比較得到一個(gè)誤差值，然后用PI算法輸出控制系數(shù)給PWM發(fā)生電路改變波形的占空比，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。其程序流程圖如圖所示。軟件由1個(gè)主程序、1個(gè)中斷子程序和1個(gè)PI控制算法子程序組成。主程序主程序是一個(gè)循環(huán)程序，其主要思路是由單片機(jī)P1口生數(shù)據(jù)送到PWM信號發(fā)生電路，然后用PI算法輸出控制系數(shù)給PWM發(fā)生電路改變波形的占空比進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。主程序流程圖：圖4.17主程序流程框圖第五章 軟件調(diào)試及仿真5.1 軟件的調(diào)試在程序編寫的過程中，出現(xiàn)了很多問題，包括鍵盤掃描處理、

42、PWM信號發(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)方向等問題，雖然問題不是很大，但是也讓我研究了好長時(shí)間，在解決這些問題的時(shí)候，我不斷向老師和同學(xué)請教，希望能通過大家一塊的努力把軟件編寫的更完整，讓系統(tǒng)的功能更完備。經(jīng)過多天的努力探索，也經(jīng)過老師的指導(dǎo)，大部分問題都已經(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。后來經(jīng)過一點(diǎn)一點(diǎn)的調(diào)試，并認(rèn)真總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了問題其實(shí)在編寫中斷處理程序時(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5.2 系統(tǒng)的仿真仿真軟件選擇Proteus ，在Proteus中畫出系統(tǒng)電路圖，當(dāng)程序在Keil C中調(diào)試通過后，會(huì)生成以hex為擴(kuò)展名的文件，這就是使系統(tǒng)能夠在Proteus中成功進(jìn)行仿真的文件。將些文件加載到單片機(jī)仿真系統(tǒng)中，驗(yàn)證是否能完成對直流電機(jī)的速度調(diào)節(jié)。若不成功，則重新回到軟件調(diào)試步驟，進(jìn)行軟件調(diào)試。找出錯(cuò)誤所在，更正后重新運(yùn)行系統(tǒng)。硬件仿真電路的設(shè)計(jì)完全按照論文設(shè)計(jì)方案進(jìn)行