單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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電氣工程學(xué)院

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：

設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)時(shí)間：

評(píng)定成績(jī)：評(píng)定教師：電132袁吉收1312023047直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)2023.12.22~12.28

摘要

本文設(shè)計(jì)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心控制單元，掃描鍵盤后，通過(guò)改變定時(shí)器的定時(shí)長(zhǎng)短調(diào)理PWM波的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的目的，使用L298芯片為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，并通過(guò)LCD1602來(lái)顯示轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面。

關(guān)鍵字：AT89c51、PWM、L298、LCD1602

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目錄

一、題目要求

1.1題目介紹

1.2模塊分解二、方案設(shè)計(jì)

2.1方案介紹

三、硬件設(shè)計(jì)

3.1硬件原理圖3.2各部分介紹

四、軟件設(shè)計(jì)

4.1流程圖4.2時(shí)序圖4.3部分程序說(shuō)明

五、調(diào)試過(guò)程

5.1軟硬件調(diào)試及其問(wèn)題和解決方法5.2仿真與實(shí)際的區(qū)別即仿真的局限性

六、設(shè)計(jì)總結(jié)七、化控制。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、智能化程度大大提高；采用微處理器控制也使得調(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)單，電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速精度達(dá)到較高水平。2.1.1直流電機(jī)的工作原理

直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過(guò)轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?，因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì)，

直流電機(jī)（圖1）

靠換向器協(xié)同電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理。

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定（磁感線指向手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向）。

導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩，這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较?，企圖使電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。假使此電磁轉(zhuǎn)矩能夠戰(zhàn)勝電樞上的阻轉(zhuǎn)矩（例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩），電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。

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2.1.2直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理

根據(jù)勵(lì)磁方式不同，直流電機(jī)分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種類型。不同勵(lì)磁方式

的直流電機(jī)機(jī)械特性曲線頭所不同。對(duì)于直流電機(jī)來(lái)說(shuō)，人為機(jī)械特性與額定電壓、額定磁通量有關(guān)，還和電樞電阻有關(guān)。

分別改變其中的額定電壓、磁通量、電阻可以實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的調(diào)理。

通過(guò)改變磁

n通量的大小可以達(dá)到變磁通調(diào)速的目的。但由于勵(lì)磁線圈發(fā)熱和電機(jī)磁通飽和的限制，只能弱磁調(diào)速。對(duì)于調(diào)理電樞

外加電阻是，會(huì)使電機(jī)特性變軟，導(dǎo)致電機(jī)帶負(fù)載能力減弱。對(duì)于他勵(lì)直流電機(jī)來(lái)書，當(dāng)改變電樞電壓是可得到人為機(jī)械特性曲線。

0圖（2）他勵(lì)直流電機(jī)降壓的人為機(jī)械特性曲線T7

理想空載轉(zhuǎn)速點(diǎn)隨電樞電壓升降而發(fā)生的相應(yīng)的升降變化。不同的電樞電壓機(jī)械特性曲線平行，說(shuō)明挺度不隨電樞電壓的變化而變化，電機(jī)帶負(fù)載能力恒定。當(dāng)我們平滑的調(diào)理他勵(lì)直流電機(jī)的電樞電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)極調(diào)速?；谝陨咸匦?，改變電樞電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)調(diào)速的方法被廣泛采用。改變電樞電壓可以通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)，如晶閘管供電速度調(diào)理系統(tǒng)、大功率晶體管速度控制系統(tǒng)、直流發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)及晶閘管直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)等。調(diào)壓條數(shù)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，廣泛使用脈寬調(diào)制（PWM）法。

調(diào)速方法特點(diǎn)晶閘管供電調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，可以同大電流大功率晶體管速度控制脈寬調(diào)制能耗大，耐壓高平滑度高，能耗小，精度高脈寬調(diào)制利用一個(gè)固定的頻率來(lái)控制電源的開(kāi)通或管段，并通過(guò)改變一

個(gè)周期內(nèi)接通和關(guān)斷時(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，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，PWM又被稱為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置〞。電樞占空比和平均電壓的關(guān)系如圖3

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脈沖信號(hào)tt圖3電樞占空比和平均電壓的關(guān)系假使電機(jī)始終接通電源，電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為N，占空比為入=t/T，可見(jiàn)只要改變占空比，就可以得到不同的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

與傳統(tǒng)的直流調(diào)速想比較，PWM直流調(diào)速系統(tǒng)具有較大的優(yōu)越性：主

線路簡(jiǎn)單，需要的功率元件少；開(kāi)關(guān)頻率高；電流簡(jiǎn)單連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗和發(fā)熱都較?。坏退傩阅芎?，穩(wěn)速精度高，因而調(diào)速范圍寬；系統(tǒng)頻帶寬，快速相應(yīng)性能好，抗干擾能力強(qiáng)。

2.1.3基于AT89C51的PWM信號(hào)產(chǎn)生

PWM信號(hào)可以通過(guò)硬件方法或軟件方法產(chǎn)生，如采用NE555可以產(chǎn)生

控制信號(hào)?；趩纹瑱C(jī)的調(diào)速系統(tǒng)可以分為定寬調(diào)頻法、調(diào)寬調(diào)頻法及定頻調(diào)寬法。其中定寬調(diào)頻法、調(diào)寬調(diào)頻法改變了周期（頻率),當(dāng)控制脈沖與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，會(huì)引起震蕩，因此常采用定頻調(diào)寬法。

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設(shè)PWM信號(hào)波的周期為T，則T=Tl+Th，占空比入=Th/T。本次設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)定時(shí)器作為脈沖寬度調(diào)制的定時(shí)方式2。本次定時(shí)t=250us.周期為10t=2.5ms，高電平持續(xù)時(shí)間為t，低電平就為9t，基于at89c51的PWM信號(hào)流程圖如下

開(kāi)始定時(shí)器賦初值定時(shí)時(shí)間到？Y循環(huán)次數(shù)>t？NPWM=1YNPWM=0

2.1.4基于L298直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力有限，因此不能將電機(jī)直接接到單片機(jī)的輸出引腳。驅(qū)動(dòng)芯片有好多譬如

SA60，LMD18245，L298，LG9110，BTS7710GP01，TA7257P，SN754410，A3988等等。表2列出常用芯片的區(qū)別。

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芯片SA60L29846LMD1824555最大輸出電壓80（V）峰值電流（A）價(jià)格（元）特點(diǎn)10暫無(wú)資料該芯片還可以外接一個(gè)可兼容的TTL型的PWM的信號(hào)來(lái)同步四象限模式的幅值和方向。SA60主要應(yīng)用在310內(nèi)涵高電壓、大電流雙630-60芯片中集成了四位D/全橋驅(qū)動(dòng)器，接受標(biāo)準(zhǔn)A轉(zhuǎn)換器和電機(jī)電流傳TTL電瓶信號(hào)，可以驅(qū)感器、固定切斷時(shí)間的動(dòng)46v，2A以下電機(jī)；斬波放大器等電路,所此芯片可以有單片機(jī)直以LMD18254很簡(jiǎn)單完成對(duì)電機(jī)電流的數(shù)字控制,實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的微步驅(qū)動(dòng)。因此,該芯片主要用于小型直流電機(jī)特別是步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)上。驅(qū)動(dòng)中小型直流電機(jī),D接提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。類功率放大,軸承鼓舞等場(chǎng)合。綜合考慮L298更適合用在此次課程設(shè)計(jì)中

首先，Vss(9)是工作電源，最小要4.5V,最大可達(dá)36V；VS（4）為驅(qū)動(dòng)電壓，最大也是36V，但最好是取Vs大于Vss;GND（8）是接地，ISENA（1）、ISENB（15）好像是用來(lái)作反饋的，一般是接地就行；IN1（5）、IN2（7）、IN3（10）、IN4（12）分別對(duì)應(yīng)OUT1（2）、OUT2（3）、OUT3（13）、OUT4（14），即輸入高低電平對(duì)應(yīng)，（例如IN1為高則OUT1為高），當(dāng)然這要是建立在使能端滿足的狀況下才可以；ENA（6）、ENB（11）為使能端，ENA控制OUT1、OUT2，ENB控制OUT3、OUT4，高電平有效，即在低電平狀況下，無(wú)論輸入為何信號(hào)，輸出都為低電平；它

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的管腳功用及聯(lián)系大約是這樣

圖4L298原理圖封裝形式

D95IN240A-L298的封裝形式

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表3

引腳IN10011IN20101停反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停L298的部分規(guī)律功能表一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)用于顯示屏的LED發(fā)光材料有以下幾種形式：電機(jī)A精力有限只列舉課程設(shè)計(jì)用到的2.1.5顯示屏的選擇①LED發(fā)光燈（或稱單燈）一般由單個(gè)LED晶片，反光杯，金屬陽(yáng)極，金屬陰極構(gòu)成，外包具有透光聚光能力的環(huán)氧樹(shù)脂外殼?？捎靡粋€(gè)或多個(gè)（不同顏色的）單燈構(gòu)成一個(gè)基本像素，由于亮度高，多用于戶外顯示屏。②LED點(diǎn)陣模塊由若干晶片構(gòu)成發(fā)光矩陣，用環(huán)氧樹(shù)脂封裝于塑料殼內(nèi)。適合行列掃描驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)單構(gòu)成高密度的顯示屏，多用于戶內(nèi)顯示屏。③貼片式LED發(fā)光燈（或稱SMDLED）就是LED發(fā)光燈的貼焊形式的封裝，可用于戶內(nèi)全彩色顯示屏，可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)維護(hù)，有效戰(zhàn)勝馬賽克現(xiàn)象。LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開(kāi)的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、大型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。LED顯示屏廣泛應(yīng)用[2]在體育場(chǎng)館、商業(yè)應(yīng)用、銀行、證劵、郵政、碼頭、商場(chǎng)、車站、郵政、電訊、機(jī)關(guān)、監(jiān)控、學(xué)校、餐廳、酒店、消遣、等不同戶外場(chǎng)所的廣告宣傳。就本次課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)LCD1602、12864、LCD5110都是可以選擇的，我們著重比較他們的價(jià)格。芯片價(jià)格（元）穩(wěn)定性可靠性這就是選擇LCD1602的原因

LCD16025穩(wěn)定可靠LCD1286423穩(wěn)定可靠LCD511050+穩(wěn)定可靠602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：GND為電源地

第2腳：VCC接5V電源正極

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第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影〞，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。

第4腳：RS為寄放器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄放器、低電平0時(shí)選擇指令寄放器。

第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，

以51為例的簡(jiǎn)單原理圖

低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。

第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。

第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。特性

3.3V或5V工作電壓，對(duì)比度可調(diào)

內(nèi)含復(fù)位電路

提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM

內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM特征應(yīng)用

微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄便捷，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。

操作控制注：關(guān)于E=H脈沖——開(kāi)始時(shí)初始化E為0，然后置E為1。字符集

1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，譬如大寫的英文字母“A〞的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A〞。

在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如'A?。由于CGROM儲(chǔ)存的字符代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的，因此我們?cè)谙駾DRAM寫C51字符代

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碼程序時(shí)甚至可以直接用P1=?A?這樣的方法。PC在編譯時(shí)就把'A'先轉(zhuǎn)換為41H代碼了。CGROM中字符碼與字符字模關(guān)系對(duì)照表字符代碼0x00~0x0F為用戶自定義的字符圖形RAM(對(duì)于5X8點(diǎn)陣的字符，可以存放8組，5X10點(diǎn)陣的字符，存放4組)，就是CGRAM了。0x20～0x7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼，0xA0～0xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼(0x10～0x1F及0x80～0x9F)沒(méi)有定義。以下是1602的16進(jìn)制ASCII碼表地址：讀的時(shí)候，先讀上面那行，再讀左邊那列，如：慨嘆號(hào)！的ASCII為0x21，字母B的ASCII為0x42（前面加0x表示十六進(jìn)制）。指令集指令碼功能令:清顯示RSR/WD70D60D50D40D30D20D10D01說(shuō)明將DDRAM填滿\并且設(shè)定DDRAM的地址計(jì)數(shù)器(AC)到\歸位000000001*設(shè)定DDRAM的地址計(jì)數(shù)器(AC)到\并且將游標(biāo)移到開(kāi)頭原點(diǎn)位置;這個(gè)指令不改變DDRAM的內(nèi)容顯示開(kāi)關(guān)控制指令進(jìn)入模式設(shè)置指令0000001DCB[D=1:整體顯示ON]，[C=1:游標(biāo)ON]，[B=1:游標(biāo)位置反白允許]00000001I/DSI/D=1，光標(biāo)或閃爍向右移動(dòng)，AC增加1。I/D=0，光標(biāo)或閃爍向左移動(dòng)，AC減少1，S整個(gè)顯示移動(dòng)0015

光標(biāo)或顯示移位指令功能設(shè)定000001S/CR/L**光標(biāo)或顯示移位指令可使光標(biāo)或顯示在沒(méi)有讀寫數(shù)據(jù)的狀況下，向左或向右移動(dòng),指令不改變DDRAM的內(nèi)容00001DLNF**[DL=0/1：4/8位數(shù)據(jù)],[N=0/1,單行/雙行顯示],[F=0/1,5*8/5*10點(diǎn)陣顯示模式]設(shè)置CGRAM地址0001AC5AC4AC3AC2AC1AC0CGRAM地址設(shè)置指令設(shè)置CGRAM地址指針,設(shè)定DDRAM地址0010AC5AC4AC3AC2AC1AC0DDRAM地址設(shè)置指令設(shè)置DDRAM地址。一行地址范圍00H~4FH,兩行DDRAM地址第一行00H~27H，其次行40H~67H,加上高2位，[一行：80H－A7H]，[二行：C0H－E7H]讀忙標(biāo)志和地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0BF：忙標(biāo)志位,BF=1，模塊正在進(jìn)行內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受任何外部指令和數(shù)據(jù)。BF=0，模塊可以接受外部的指令和數(shù)據(jù);同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器(AC)的值。寫RAM指令10D7D6D5D4D3D2D1D0將數(shù)據(jù)D7-D0寫入到內(nèi)部的RAM(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM),將用戶自定義的字符寫入CGRAM中，D7~D5為000，D4~D0為5點(diǎn)的字模數(shù)據(jù)讀RAM指令11D7D6D5D4D3D2D1D0從內(nèi)部RAM讀取數(shù)據(jù)D7——D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)16

三、硬件設(shè)計(jì)

3.1基于L298的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.2對(duì)系統(tǒng)的各部分功能描述

器件選型及電路結(jié)構(gòu)

電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片控制端IN1、IN2連接AT89c51的P3.0、P3.1使能端連接P3.7輸出端連接電機(jī)和四個(gè)二極管，驗(yàn)收時(shí)，陳老師問(wèn)了這四個(gè)二極管的作用。那我現(xiàn)在就詳細(xì)寫一下其作用。由于電機(jī)是電感負(fù)載，當(dāng)電機(jī)開(kāi)關(guān)時(shí)勢(shì)必就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，我們成為反向峰壓，為了給反向峰壓提供通道，就接了四個(gè)二極管。還有就是L298的高驅(qū)動(dòng)能力彌補(bǔ)了單片機(jī)本身的驅(qū)動(dòng)能力，由于單片機(jī)本身驅(qū)動(dòng)能力有限，所以，使用L298是明智的

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選擇。其他端口依照原理圖來(lái)。詳見(jiàn)2.2.4

LCD1602的rs、r/w、E控制端口分別接p2.2,p2.1,p2.0功能詳見(jiàn)2.4.5

我只說(shuō)一下接P0口是要接上拉電阻，由于P0口內(nèi)部是漏及開(kāi)路輸出。

P1口分派為按鍵接口。

整個(gè)電路圖分派如上，并留有余地，還可以擴(kuò)展功能。便利進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，

這也是好的工程師必備的素質(zhì)。

四、軟件設(shè)計(jì)4.1流程圖

4.1.1主程序流程圖

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開(kāi)始硬件初始化軟件初始化LCD初始化LCD顯示鍵盤掃描是否有按鍵按下？N按鍵處理Y

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4.1.2硬件初始化

4.1.3軟件初始化

開(kāi)始電機(jī)停轉(zhuǎn)指示燈全滅終止開(kāi)始定時(shí)器初始化中斷初始化終止20

4.1.4LCD初始化

4.1.5按鍵掃描

開(kāi)始功能設(shè)置顯示設(shè)置輸入設(shè)置終止開(kāi)始正轉(zhuǎn)？正傳處理反轉(zhuǎn)？反轉(zhuǎn)處理中止？停轉(zhuǎn)處理加速？加速處理減速？減速處理終止21

4.2LCD部分時(shí)序圖

LCD1602的時(shí)序圖解釋

不同公司生產(chǎn)的1602液晶的時(shí)序圖差不多都一樣，所以MCU控制程序也差不多，一般都是通用的。下面來(lái)看一下它的時(shí)序圖

4.3PWM產(chǎn)生程序

/*************************FunctionName:

*Description:定時(shí)器中斷產(chǎn)生PWM波*ENtryparaenter:*REturnValue:

**************************/voidt0()interrupt1using0{if(tp!=0){if(count>10)count=0;

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{}

if(count>tp)Me=0;elseMe=1;}

if(tp==0)if(count>10)count=0;if(count>=tp)Me=0;elseMe=1;}

count++;

程序說(shuō)明：產(chǎn)生可調(diào)的PWM波信號(hào)，通過(guò)改變占空比改變PWM信號(hào)。

五、調(diào)試過(guò)程

5.1軟硬件調(diào)試及調(diào)試問(wèn)題和解決方法

本次軟件調(diào)試采用Keiluvision4軟件，配置采用默認(rèn)配置(12MHz晶

振）默認(rèn)的編譯器，仿真器。剛開(kāi)始使用內(nèi)部仿真器，后來(lái)用外部仿真器（Proteus仿真聯(lián)調(diào)）并使用單步、斷點(diǎn)、全速運(yùn)行等多種手段調(diào)試。

硬件仿真使用Proteus仿真，在Proteus中畫原理圖并仿真。下面介紹一下解決聯(lián)調(diào)的方法

1：把VDM51.dll這個(gè)文件分別復(fù)制到Proteus安裝文件下的MODELS目錄下，以及keil安裝文件下的C51\\BIN目錄下2：keil設(shè)置步驟：

(1)用記事本開(kāi)啟C:\\ProgramFiles\\keil中toolS.INI文件，添加TDRV9=BIN\\VDM51.DLL(\其中“TDRV9〞中的“9〞要根據(jù)實(shí)際狀況寫，不要和原來(lái)的重復(fù)。(2):keil開(kāi)啟DEBUG選項(xiàng)卡如圖設(shè)置：

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a:在出現(xiàn)的對(duì)話框里在右欄上部的下拉菜單里選中“ProteusVSMMonitor一51Driver〞。并且還要點(diǎn)擊一下“Use〞前面說(shuō)明選中的小圓點(diǎn)

b:再點(diǎn)擊“Setting〞按鈕，設(shè)置通信接口，在“Host〞后面添上“127.0.0.1〞，假使使用的不是同一臺(tái)電腦，則需要在這里添上另一臺(tái)電腦的IP地址(另一臺(tái)電腦也應(yīng)安裝Proteus)。

在“Port〞后面添加“8000〞。設(shè)置好的情形如下圖，點(diǎn)擊“OK〞按鈕即可。最終將工程編譯，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，并運(yùn)行3：protues設(shè)置：

進(jìn)入Proteus的ISIS，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊菜單“Debug〞，選中“useromotedebugermonitor〞，如下圖。此后，便可實(shí)現(xiàn)KeilC與Proteus連接調(diào)試。

5.2調(diào)試效果

5.2.1效果圖

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啟動(dòng)初始化初始化：顯示設(shè)計(jì)者顯示設(shè)計(jì)者。當(dāng)然也可以顯當(dāng)然可以顯示其他（根據(jù)需要）示其他（根據(jù)需要）。

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沒(méi)輸入的狀況

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正轉(zhuǎn)

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反轉(zhuǎn)

停轉(zhuǎn)

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5.2.2仿真與實(shí)際的區(qū)別及仿真的局限性

仿真有如下幾個(gè)特點(diǎn)，也是仿真的局限性所在：

a)仿真芯片不用接電源也可以，電源默認(rèn)接。譬如LCD模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊芯片

b)仿真不用接晶振電路。而實(shí)際中必需接上，否則不可以使。c)仿真不考慮驅(qū)動(dòng)能力。意思就是你直接把電機(jī)連到單片機(jī)上也可以驅(qū)動(dòng)。而這在實(shí)際中是不可能的。也會(huì)造成我們的誤會(huì)。

六、設(shè)計(jì)總結(jié)

其實(shí)這次課程設(shè)計(jì)還是有很大的收獲的，首先還是從對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)談

起吧，每一次課堂上的學(xué)習(xí)，包括前兩次的大作業(yè)，都會(huì)使我對(duì)51單片機(jī)有了更深一步的認(rèn)識(shí)，有時(shí)候會(huì)有這么一種感覺(jué)：?jiǎn)纹瑱C(jī)還能這么玩！程序還能這么寫！我覺(jué)得每一次的感悟就有每一次的提高。下面談?wù)勎覍?duì)各個(gè)軟件的理解，再談?wù)勎覍?duì)51的淺談以及本次課設(shè)的理解。

先來(lái)談?wù)凱roteus仿真軟件，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍

電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。當(dāng)然本次課設(shè)只用到了原理圖仿真。當(dāng)然了此次課設(shè)我還使用了keil與proteus聯(lián)調(diào)的方式來(lái)進(jìn)一步確切的調(diào)試。當(dāng)然我也學(xué)到了一些快捷鍵的使用，譬如統(tǒng)一給接口做標(biāo)號(hào)就可以按“a〞后，輸入“net=p0.#〞來(lái)依次標(biāo)p0口

的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。

再說(shuō)說(shuō)對(duì)keiluvisin4的理解，當(dāng)然keil也是一個(gè)功能十分強(qiáng)大的軟件，

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不管是對(duì)程序的編寫還是調(diào)試，都是相當(dāng)有效，本次課設(shè)用到的并不多，只是用來(lái)編寫C代碼，和調(diào)試，keil本身帶有51的內(nèi)部調(diào)試器，當(dāng)然我這次也用了和proteus聯(lián)調(diào)的手段，是調(diào)試更便利，更具有目的性。

除了對(duì)軟件熟練把握以外，算法思想顯得尤為重要，老譚說(shuō)過(guò)：“一

個(gè)好的算法是程序的靈魂〞。寫這個(gè)程序就表達(dá)了這一點(diǎn)，對(duì)于LCD1602的程序部分我是下了功夫，主要是對(duì)字符的輸入轉(zhuǎn)變，具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參照代碼。按鍵的掃描也是用的兩個(gè)數(shù)組比較來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)按鍵的按下，對(duì)此還是頗為高傲。

還有就是編程的思想，在編程的時(shí)候應(yīng)當(dāng)想到如何是代碼更具有可

移植性，這讓我皺起了眉頭，在對(duì)代碼整理的時(shí)候我意思到了這個(gè)問(wèn)題。定義放到預(yù)編譯中1.變量盡量在函數(shù)中定義

2.還有變量的名稱盡量用英文而不是拼音，也可以放在H文件中包含進(jìn)來(lái)

3.變量和函數(shù)的書寫格式也是固定的還可以把模塊放到另一個(gè)c文件中然后在主文件中包含就可以了具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參照代碼。

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#include#include#include#include

#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineLCD_COMMAND0

#defineLCD_DATA1#defineLCD_CLEAR_SCREEN0X01#defineLCD_HOMING0X02#defineLCD_SHOW0X04#defineLCD_HIDE0X00#defineLCD_CURSOR0X02#defineLCD_NO_CURSOR0X00#defineLCD_FLASH0X01#defineLCD_NO_FLASH0X00#defineLCD_AC_UP0X02#defineLCD_AC_DOWN0X00#defineLCD_MOVE0X01

#defineLCD_NO_MOVE0X00sbitSW0=P1^0;sbitSW1=P1^1;

sbitSW2=P1^2;sbitSW3=P1^3;sbitSW4=P1^4;sbitMz=P3^0;sbitMf=P3^1;sbitMe=P3^7;sbitzheng=P1^5;sbitfan=P1^6;sbitting=P1^7;sbitLcdRs=P2^2;

sbitLcdRw=P2^1;sbitLcdEn=P2^0;ucharlast_val[5]={1,1,1,1,1},cur_val[5]={1,1,1,1,1};uinti;uintcount=0;

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//包含頭文件

//寫指令//寫數(shù)據(jù)//清屏//回原地//開(kāi)顯示//關(guān)顯示//顯示光標(biāo)//不顯示光標(biāo)//光標(biāo)閃動(dòng)//光標(biāo)不閃動(dòng)//地址計(jì)數(shù)器加

//畫面可平移

//正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)

//反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)//中止開(kāi)關(guān)//加速開(kāi)關(guān)//減速開(kāi)關(guān)//L298芯片控制口

//PWM波輸出口//正轉(zhuǎn)指示燈//反轉(zhuǎn)指示燈//LCD控制口

//停轉(zhuǎn)指示燈

//決定按鍵變化數(shù)組//周期計(jì)數(shù)

uchartp=5;ucharstr[7];uchardis[1];

voidkeyscan(void);//占空比計(jì)數(shù)

//按鍵掃描voiddelay1(void);voidjust(void);voidturn(void);voidmotorstop(void);voidspeedup(void);voidspeeddown(void);voiddelay2();

/*************************FunctionName:delay*Description:LCD延時(shí)程序*ENtryparaenter:z*REturnValue:無(wú)

**************************/

voiddelay(uintz){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}

/*************************FunctionName:LCD_Write

*Description:當(dāng)style=1時(shí)寫數(shù)據(jù)，等于0時(shí)寫指令*ENtryparaenter:style，input*REturnValue:無(wú)

**************************/voidLCD_Write(bitstyle,ucharinput){

LcdRs=style;P0=input;delay(5);LcdEn=1;delay(5);LcdEn=0;

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//10ms延時(shí)//正轉(zhuǎn)程序//反轉(zhuǎn)程序//停車程序//加速程序//減速程序//100ms延時(shí)

}

/************************

*FunctionName:LCD_SetDisplay*Description:

*ENtryparaenter:displaymode*REturnValue:

**************************/

voidLCD_SetDisplay(uchardisplaymode){LCD_Write(LCD_COMMAND,0x08|displaymode);}

/************************

*FunctionName:LCD_SetInput*Description:

*ENtryparaenter:InputMode*REturnValue:

**************************/

voidLCD_SetInput(ucharInputMode){LCD_Write(LCD_COMMAND,0x04|InputMode);}

/*************************FunctionName:LCD_initial*Description:LCD1602初始化*ENtryparaenter:*REturnValue:

**************************/voidLCD_initial(){LcdEn=0;LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);行顯示LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR);LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN);LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE);}

/*************************FunctionName:GotoXY*Description:LCD坐標(biāo)定位*ENtryparaenter:x，y*REturnValue:

**************************/

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//設(shè)置功能，8為數(shù)據(jù)線兩

//開(kāi)顯示，無(wú)光標(biāo)//清屏

//AC遞增畫面不動(dòng)

voidGotoXY(ucharx,uchary){if(y==0)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);地址80-8FHif(y==1)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40));//由于DB7位1所以第一行

//其次行C0-CFH

}

/*************************FunctionName:Print*Description:寫字符*ENtryparaenter:*str*REturnValue:

**************************/voidPrint(uchar*str){while(*str!='\\0'){LCD_Write(LCD_DATA,*str);str++;}}

/*************************FunctionName:Dataconv*Description:

*ENtryparaenter:dat*REturnValue:

**************************/voidDataconv(uchardat){uchartemp;temp=dat;dis[0]=temp+0x30;}

/*************************FunctionName:welcome*Description:歡迎界面*ENtryparaenter:*REturnValue:

**************************/voidwelcome(){

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//輸出有效字符

LCD_initial();GotoXY(0,0);Print(\Designed\GotoXY(0,1);Print(\delay(200);delay2();}

/*************************FunctionName:

*Description:主程序：*ENtryparaenter:*REturnValue:

**************************/voidmain(){Mz=0;Mf=0;TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;TR0=1;ET0=1;EA=1;LcdRw=0;welcome();收delay1();delay2();LCD_initial();while(1){GotoXY(6,0);Print(\GotoXY(13,0);Print(\GotoXY(12,0);Dataconv((uchar)tp);Print(dis);GotoXY(0,1);

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//電機(jī)停轉(zhuǎn)

//定時(shí)器0方式2定時(shí)//開(kāi)啟定時(shí)器//允許定時(shí)器中斷//總中斷允許//寫使能//顯示設(shè)計(jì)者：袁吉//延時(shí)

//LCD初始化//大循環(huán)

Print(\GotoXY(11,1);Print(\keyscan();}}

/*************************FunctionName:

*Description:主程