【正文】 低 8 位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，以便空出 引腳線去傳送隨后而來的片外存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。石英晶振起振后，應(yīng)能在 XTAL2線上輸出一個(gè) 3V 左右的正弦波，以便于 AT89C52 片內(nèi)的 OSC 電路按石英晶振相同頻率自激振蕩，電容 C C2 可以幫助起振，調(diào)節(jié)它們可以達(dá)到微調(diào) fOSC 的目的。 2）由處理器清空鎖存器數(shù)據(jù)，并鎖定為空信號(hào)，關(guān)閉數(shù)碼管顯示。 程序見附錄的 display 函數(shù) 。如果此時(shí)芯片的輸出控制端為低，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。試想如果我們想要構(gòu)建一個(gè)大的智能控制系統(tǒng)，只需要將本文系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)用一個(gè)串口線進(jìn)行連接，甚至無需改動(dòng)其他元件，就完成了新系統(tǒng)的構(gòu)建，由中央系統(tǒng)對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，更新子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在必要的時(shí)候甚至可以直接繞過子系統(tǒng)接管其對(duì)元件的控制權(quán)。其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖 311 所示： E RR O RT X D3RX D2CT S8RT S7DS R6DT R4DC D1RI9P1CO M P I MT 1 I N11R1O UT12T 2 I N10R2O UT9T 1 O UT14R1I N13T 2 O UT7R2I N8C2 +4C25C1 +1C13VS+2V S 6U3M A X 2 3 2 圖 311 MAX232引腳圖 第一部分是電荷泵電路。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 第三部分是供電。 注意，由于 RS232 電平較高，在接通時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電涌非常高，很有可能擊毀 max232，所以在使用中應(yīng)盡量避免熱插拔。其缺點(diǎn)是傳輸速度較低。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 串行口控制寄存器 SCON（見表 31）。 SM2 ：多機(jī)通信控制位。當(dāng)SM2=0 時(shí)，就不管第位數(shù)據(jù)是 0 還是 1，都將數(shù)據(jù)送入 SBUF，并置位 RI 發(fā)出中斷申請(qǐng)。在多機(jī)通信中它代表傳輸?shù)牡刂坊驍?shù)據(jù)， TB8=0 為數(shù)據(jù)， TB8=1 時(shí)為地址。 CPU 響應(yīng)中斷后，由軟件對(duì) TI 清零。 電源控制寄存器 PCON（見表 33） 。 SMOD=0，波特率不變。 IDL（ ） ：待機(jī)方式位。中斷允許寄存器 IE 中的 ES 位 也用來作為串行 I/O 中斷允許位。 波特率計(jì)算：在了解了串行口相關(guān)的寄存器之后，我們可得出其通信波特率的一些結(jié)論： ① 方式 0 和方式 2 的波特率是固定的。 32/)1T(2 S M O D 溢出率波特率 ?? （ 32） 當(dāng)定時(shí)器 T1 用作波特率 發(fā)生器 時(shí)，通常選用定時(shí)初值自動(dòng)重裝的工作方式 2。串行接口一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通 訊方式稱為 串行通訊 。而半雙工則相當(dāng)于一個(gè)通信方向可變的單工。 串口通信 的兩種最基本的方式：同步串行通信方式和異步串行通信方式。 UART是一個(gè)并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成在 主板 上。 RS232C、 RS422 與 RS485 標(biāo)準(zhǔn) 只對(duì) 接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接插件、電纜或協(xié)議。傳統(tǒng)的 RS232C 接口 標(biāo)準(zhǔn) 有 22 根線，采用標(biāo)準(zhǔn) 25 芯 D 型插頭座（ DB25），后來使用簡(jiǎn)化為 9 芯 D 型插座（ DB9），現(xiàn)在應(yīng)用中 25 芯插頭座已很少采用。最為簡(jiǎn)單且常用的是 三線制 接法，即地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連，下面涉及到最為基本的接法，且直接用 RS232 相連。 H 型橋式驅(qū)動(dòng)電路 H 型橋式驅(qū)動(dòng)電路因其外表像字符 ”H”而得名，是一種典型的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。例如 Q1 和 Q4端，或者 Q2 和 Q3 端。具體電路見附錄的電路圖 。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其轉(zhuǎn)軸上的光柵 會(huì)使光電開關(guān)產(chǎn)生脈沖 ， 由系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算而得到其轉(zhuǎn)速 ， 電路如圖 317： K _ c o u n tCon_1Con_2Q1T I P 3 1Q2T I P 3 2Q3B C18 4Q5T I P 3 2Q6B C18 4Q4T I P 3 1Q7B C18 4Q8B C18 4+ 8 8 . 8D C M O T O RR81kR91kR 1 01 0 k R 1 11 0 kQ 7 ( C) 圖 317 光電測(cè)速電路 單片機(jī) 光電開關(guān) 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電機(jī) 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 本章小節(jié) 本章主要闡述了實(shí)現(xiàn)本文系統(tǒng)的各個(gè)子電路的工作原理及其主要元件的性能參數(shù)， 分別包括 PWM 模塊，串行通信模塊，顯示模塊以，光電模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊及主芯片。相比于匯編語言需要軟件設(shè)計(jì)者對(duì)硬件具有較高的理解水平， C語言屏蔽了底層的硬件實(shí)現(xiàn)， 使軟件設(shè)計(jì)者能夠集中精力來完成設(shè)計(jì)，便于編輯較大型，且效率要求較高的軟件 。 按 下反轉(zhuǎn)按鈕之后顯示如圖 45 所示： 圖 45 反轉(zhuǎn) 按下設(shè)定占空比按鈕之后，顯示‘ H’ ，顯示如圖 46 所示： 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 46 調(diào)節(jié)占空比 在進(jìn)入設(shè)定模式之后可以調(diào)節(jié)激勵(lì)源占空比，通常隨著占空比的增加，電機(jī)的工作動(dòng)力會(huì)增強(qiáng)，當(dāng)然由于還有外接負(fù)載，所以通過計(jì)算占空比來測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，故需要通過光柵來測(cè)量電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度。本文采用的是 C 語言來完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)， C 語言語法簡(jiǎn)單，且執(zhí)行效率較高是一般情況下是設(shè)計(jì)系統(tǒng)的首選方式。 張平：數(shù)字式直流電機(jī)控速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 致 謝 這次 的 畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我從中受益很大，深刻的認(rèn)識(shí)了自己在實(shí)踐方面的不足，凝結(jié)了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。借此論文之際，我想向所有人表達(dá)我的最誠(chéng)摯的謝意，愿我們將來都越來越好。//減速 sbit Key3=P3^5。//紅外測(cè)速端口 sbit Con_1=P1^6。//當(dāng)前轉(zhuǎn)速， int Goal_Num=0。//希望顯示的數(shù)字 int Show_Flag=0。//檢測(cè)鍵盤輸入函數(shù) void delay(unsigned int t)。// void Serial_Init(void)。//串口通信初始化 Show()。//當(dāng)接收到中斷請(qǐng)求后， RI 被硬件置 1。 Key_Board()。//中斷 0 初始化，用于鍵盤 main() 張平：數(shù)字式直流電機(jī)控速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36 { Timer0_Init()。//num 為顯示數(shù)字，num_w 為位置 void Timer0_Init(void)。//接收到中斷后， unsigned char Serial_SBUF=0。//Cirle_Num,轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù) int G_Flag=0。// char Set_Flag=0。//停止 sbit Key5=P3^7。 Utilitis[M]． ZiffDavis Press， 1993． [11] Horowitz E． Sahni S． Fundamentals of Data Structure[M]． Pitmen Publishing Limited， 20xx [12] Leen Ammeraal． C++程序設(shè)計(jì)教程 (第三版 ) [M]．中國(guó)鐵道出版社． 20xx． [13]沈蘭蓀．高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理及應(yīng)用 [M]．北京 :人民郵電出版社 ,1995． [14]李朝青．單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]．北京 :航空航天大學(xué)出版社 ， 1999． [15]李群芳等．單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) [M]．北京 :電子工業(yè)出版社 ， 20xx． [16]Frank J， Meixner H． Sensor System for Air Monitoring Using Semiconducting Metal Oxides and IRabsorption[J]． Sensor and Actuators B， 20xx， 78： 298302． [17]劉瑞新．面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教程 [M]． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 20xx． 張平：數(shù)字式直流電機(jī)控速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 附 錄 附錄一 詳細(xì)電路設(shè)計(jì)圖 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 附錄二 軟件設(shè)計(jì) include sbit Key1=P3^3。對(duì)于學(xué)校和老師為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)所提供的極大幫助和關(guān)心，在此 我致以衷心的感謝！ 最后，還要感謝同學(xué)四年來對(duì)我的關(guān)心與支持，感謝各位老師在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求。 首先，我要特別感謝 王賢秋 老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間 王 老師指導(dǎo)我、幫助我收集文獻(xiàn)資料，理清設(shè)計(jì)思路，完善操作方法，并對(duì)我所做的設(shè)計(jì)提出有效的 改進(jìn)方案。文章中對(duì)于直流電機(jī)控速已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)詳細(xì)的介紹 ，但是由于本人在硬件以及軟件方面的知識(shí)有限，本文系統(tǒng)中一定還有很多值得改進(jìn)之處，相信在以后的學(xué)習(xí)及工作中隨著知識(shí)的逐步積累會(huì)有進(jìn)一步的提高。文章首先就直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)展開論述，詳細(xì)分析了各種系統(tǒng)模塊電路的設(shè)計(jì)思路以及邏輯結(jié)構(gòu)。當(dāng)按下該鍵后，進(jìn)入設(shè)定模式，屏幕上顯示一個(gè)‘ H’圖標(biāo)，并且顯示數(shù)值變?yōu)殡姍C(jī)激勵(lì)電 壓占空比。張平：數(shù)字式直流電機(jī)控速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 第 4 章 仿真 苯設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件采用 keil 編寫，電路的仿真采用 proteus7。雖然結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單但 卻是完成測(cè)速的關(guān)鍵元件。當(dāng)然為了其擁有更好的性能，該電路有很多改進(jìn)版本。最簡(jiǎn)單的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是由 4個(gè)三極管組成 H的 4條垂直的腿，而電機(jī)則充當(dāng) H的橫梁。在這種情況下，通常是需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路用以作為系統(tǒng)和電機(jī)之間的橋梁，來提升系統(tǒng)性能。所以 RS232 適合本地設(shè)備之間的通信。它是在 1970 年由 美國(guó) 電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合 貝爾系統(tǒng) 、 調(diào)制解調(diào)器 廠家及計(jì)算機(jī) 終端 生產(chǎn)廠家共同制定的用于 串行通訊 的 標(biāo)準(zhǔn) 。 TTL 電平是 的，而 RS232 是負(fù)邏輯電平，它定義張平：數(shù)字式直流電機(jī)控速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 +5~+12V 為低電平，而 12~5V為高電平， MDS27 MDS SD EL805 等是 RS232接口 ， EL806 有 TTL 接口 ，節(jié)點(diǎn)通是 串行通信 行家。 ISP 總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使 MCU 與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息， TRM450 是 ISP 接口。 它被廣泛的應(yīng)用在各種不同的場(chǎng)合，小到家居生活，大到航空航天。 串行通訊 的距離可以從幾米到幾千米；根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以進(jìn)一步分為單工、半雙工和全雙工三種。從而在 1s 內(nèi)發(fā)生溢出的次數(shù)（即溢出率）可由公式（ 33）所示： 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 Tco u n t ??? )2 5 6(1溢出率 （ 33） 從而波特率的計(jì)算公式由公式（ 34）所示： )256(12322 xf o scS M O D ???波特率 （ 34） 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通常是先確定波特率，后根 據(jù)波特率求 T1 定時(shí)初值，因此式（ 35）又可寫為 波特率初值 ??? 123222561 S M O D o s cfT （ 35） 九針串口 串行 接口 簡(jiǎn)稱 串口 ，也稱 串行通信 接口（通常指 COM 接口），是采用串行通信方式的擴(kuò)展口。 在方式 2 中，波特率取決于 PCON 中的 SMOD 值，即波特率為 ： 64fosc2 ?SMOD （ 31） 當(dāng) SMOD=0 時(shí)，波特率為 fosc/64 ；當(dāng) SMOD=1 時(shí)，波特率為 fosc/32。中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP 的 PS 位則用作串行 I/O 中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 另外與串行口相關(guān)的寄存器有前面文章敘述的定時(shí)器相關(guān)寄存器和中斷寄存器。 PD（ ） ：掉電方式位。 SMOD ：波特率加倍位。當(dāng)串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)，此時(shí)張平：數(shù)字式直流電機(jī)控速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 SBUF 寄存器為滿，硬件使 RI 置 1，請(qǐng)求中斷。 TI ：串行口發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志。 REN ：串行接收允許位： REN =0 時(shí)，禁止接收； REN =1 時(shí)，允許接收。其中發(fā)送機(jī) SM2 ＝ 1（需要程序控制設(shè)置）。 SM0 和 SM1 ：串行口工作方式控制位，其定義如表 32 所示。 SBUF 寄存器：它是兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器，可同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，可通過指令對(duì) SB