【正文】
實(shí)驗(yàn)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了自身對(duì)未知問(wèn)題以及對(duì)知識(shí)的深化認(rèn)識(shí)的能力,用受益匪淺這個(gè)詞語(yǔ)來(lái)概括這次難忘的活動(dòng)我覺(jué)得再合適不過(guò)了。圖 26 數(shù)碼管顯示周期為10ms,占空比為50%,輸出時(shí)間為59秒 圖 27 示波器顯示周期為10ms、占空比為50%的PWM輸出波形保持PWM輸出的周期不變,改變PWM輸出的占空比。使用PROTEUS和Keil uVision則不需要制作具體的電路板,直接在其開(kāi)發(fā)環(huán)境中進(jìn)行仿真。Keil可以用來(lái)編譯C源碼、匯編源程序、鏈接和重定位目標(biāo)文件和庫(kù)文件、創(chuàng)建HEX文件、調(diào)試目標(biāo)程序等,是一種集成化的文件編輯處理、編輯鏈接、項(xiàng)目管理、窗口、工具引用和軟件仿真調(diào)試等多種功能,是相當(dāng)強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具。 :示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及外圍器件。對(duì)于T1我們用來(lái)監(jiān)控主程序的運(yùn)行,我們給T1設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間,在主程序中對(duì)一個(gè)變量Q清零,如果不能在一定的時(shí)間里對(duì)Q進(jìn)行清零,T1 的定時(shí)中斷就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。 P2=0xef。 //數(shù)碼管第二位輸出 P0=(dispcode[(m%10)])|0X80。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個(gè)小LED發(fā)光二極管,通過(guò)控制不同的LED的亮滅來(lái)顯示出不同的字形。P1_4==0) //按鍵K2按下且K3鍵沒(méi)有一起按下{ b++。連擊是一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵的效果。當(dāng)換向開(kāi)關(guān)撥在下位檔時(shí),按鍵K2按下的時(shí)候,PWM周期就會(huì)逐漸的增大。if(t=p) //控制PWM輸出高電平的比例 PWM=1?! 、伲涸O(shè)置PWM定時(shí)器周期,該參數(shù)決定PWM波形的頻率。 //預(yù)置計(jì)數(shù)初值; TL0=(65536500)%256。他是以加法記數(shù)的,并能從全1到全0時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。此時(shí)六位數(shù)碼管的第五六兩位開(kāi)始實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能,一分鐘時(shí)間結(jié)束后如果沒(méi)有按鍵按下,則PWM波形的周期自動(dòng)增加。此時(shí)六位數(shù)碼管的第五六兩位開(kāi)始實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能,一分鐘時(shí)間結(jié)束后如果沒(méi)有按鍵按下,則PWM波形的周期自動(dòng)增加。利用人眼的視覺(jué)暫留性,依次給出各個(gè)數(shù)碼管公共端加有效信號(hào),在此同時(shí)給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號(hào),當(dāng)全段掃描速度大于視覺(jué)暫留速度時(shí),顯示就會(huì)清晰顯示出來(lái)。而共陽(yáng)極就是將八個(gè)LED的陽(yáng)極連在一起。當(dāng)按鍵K3按下的時(shí)候,PWM周期就會(huì)逐漸的減小。 在單片機(jī)應(yīng)用中鍵盤(pán)用的最多的形式是獨(dú)立鍵盤(pán)及矩陣鍵盤(pán)。該電路具有手動(dòng)復(fù)位、看門(mén)狗、電壓監(jiān)視功能。圖 13 單片機(jī)時(shí)鐘電路單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)總是從地址0000H開(kāi)始的,所以在進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)必須對(duì)CPU進(jìn)行復(fù)位,也叫初始化。 圖 10系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖 電子產(chǎn)品中,常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的7805系列。從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長(zhǎng)通信距離。只要帶寬足夠,任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器(包括并行擴(kuò)展I/O口)時(shí), P0口專用于分時(shí)傳送低8位地址信號(hào)和8位數(shù)據(jù)信號(hào),P2口專用于傳送高8位地址信號(hào)。P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門(mén)。位結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)EA保持低電平時(shí),則只訪問(wèn)外ROM,不管芯片內(nèi)有否內(nèi)ROM。在讀內(nèi)ROM或讀外RAM時(shí),PSEN無(wú)效。(1)ALE/PROG——地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖。 AT89C51單片機(jī)引腳功能AT89C51單片機(jī)一般采用雙列直插DIP封裝,共40個(gè)引腳,圖為引腳排列圖。特殊功能寄存器:是用來(lái)對(duì)片內(nèi)各部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視的控制寄存器和狀態(tài)寄存器,是一個(gè)特殊功能的RAM區(qū),位于內(nèi)部RAM的高128個(gè)單元,其地址為80H—FFH。缺點(diǎn)RAM空間過(guò)小,抗干擾較好。 51LPC系列單片機(jī)(51單片機(jī))。 。可以這樣說(shuō),現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制,從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備,五花八門(mén),無(wú)所不在。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來(lái)。PWM控制技術(shù)以其控制簡(jiǎn)單,靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式,也是人們研究的熱點(diǎn)。 puter simulation。在對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)熟悉的基礎(chǔ)上完成了硬件電路設(shè)計(jì),主要包括電源、顯示、按鍵等外圍電路設(shè)計(jì)。本畢業(yè)論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。盡我所知,除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本畢業(yè)論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。問(wèn) 最后通過(guò)Proteus軟件中的模擬仿真器對(duì)PWM波形進(jìn)行模擬仿真輸出,PWM波形的占空比和周期及PWM波形的輸出時(shí)間通過(guò)顯示模塊顯示出來(lái),最終圓滿完成設(shè)計(jì)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。3.軟件設(shè)計(jì),包括模式選擇、時(shí)間選擇、顯示、按鍵程序等。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)。 。是臺(tái)灣義隆公司的產(chǎn)品,有很大一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容,且相兼容產(chǎn)品的資源相對(duì)比PIC的多,價(jià)格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差。具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式,適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合;MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機(jī),特別適用于要求功耗低的場(chǎng)合。其基本組成如下圖所示:圖 2 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中央處理器CPU:它是單片機(jī)的核心,完成運(yùn)算和控制功能。中斷控制系統(tǒng):該芯片共有5個(gè)中斷源,即外部中斷2個(gè),定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)和串行中斷1個(gè)。使用內(nèi)部振蕩電路時(shí)外接石英晶體。(2)PSEN——外ROM讀選通信號(hào)。①EA功能:正常工作時(shí),EA為內(nèi)外ROM選擇端。4. I/O引腳80C51共有4個(gè)8位并行I/O端口,共32個(gè)引腳(1)P0口——8位雙向I/O口。圖 5 P1位口結(jié)構(gòu)(3) P2口——8位準(zhǔn)雙向I/O口。P3口驅(qū)動(dòng)能力為4個(gè)LSTTL門(mén)。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的,因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻,滿幅值的直流供電要么完全有(ON),要么完全無(wú)(OFF)。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。正弦PWM已為人們所熟知,而旨在改善輸出電壓、電流波形,降低電源系統(tǒng)諧波的多重PWM技術(shù)在大功率變頻器中有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)(如ABB ACS1000系列和美國(guó)ROBICON公司的完美無(wú)諧波系列等);而優(yōu)化PWM所追求的則是實(shí)現(xiàn)電流諧波畸變率(THD)最小,電壓利用率最高,效率最優(yōu),及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最小以及其它特定優(yōu)化目標(biāo)。 圖 12 7805穩(wěn)5V電路XTAL1和XTAL2為片內(nèi)震蕩電路輸入線,這兩個(gè)端子用外接石英晶體和微調(diào)電容,用來(lái)連接89C51定時(shí)反饋電路。 加入看門(mén)狗電路的目的是使單片機(jī)可以在無(wú)人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,其工作過(guò)程如下:看門(mén)狗芯片和單片機(jī)的一個(gè)I/O引腳相連,該I/O引腳通過(guò)單片機(jī)的程序控制,使它定時(shí)地往看門(mén)狗芯片的這個(gè)引腳上送入高電平(或低電平),這一程序語(yǔ)句是分散地放在單片機(jī)其他控制語(yǔ)句中間的,一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí),給看門(mén)狗引腳送電平的程序便不能被執(zhí)行到,這時(shí),看門(mén)狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來(lái)的信號(hào),便將它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào),使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位,從而單片機(jī)將從程序存儲(chǔ)器的起始位置重新開(kāi)始執(zhí)行程序,這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動(dòng)復(fù)位。鍵盤(pán)分編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。當(dāng)換向開(kāi)關(guān)撥在上位檔時(shí),按鍵K2按下的時(shí)候,占空比就會(huì)逐漸的增大。通常的數(shù)碼管又分為8段,即8個(gè)LED顯示段,這是為工程應(yīng)用方便如設(shè)計(jì)的,分別為A、B、C、D、E、F、G、DP,其中DP 是小數(shù)點(diǎn)位段。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。六位數(shù)碼管連接圖如下所示。當(dāng)按鍵K3按下的時(shí)候,PWM周期就會(huì)逐漸的減小,此時(shí)數(shù)碼管的一二兩位數(shù)值隨之變化,在程序運(yùn)行的過(guò)程中,如果按鍵K1再次按下,則PWM波形停止輸出。當(dāng)按鍵K3按下的時(shí)候,PWM周期就會(huì)逐漸的減小,此時(shí)數(shù)碼管的一二兩位數(shù)值隨之變化。void main(void){ P1=0x00。通過(guò)改變信號(hào)電壓的“占空比”來(lái)達(dá)到改變平均電壓大小的目的,從而來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。對(duì)應(yīng)的PWM波形占空比和周期的設(shè)定如下所示,若p=10,n=20,則輸出PWM波形的周期為10ms,占空比為50%。當(dāng)換向開(kāi)關(guān)撥在上位檔時(shí),按鍵K2按下的時(shí)候,占空比就會(huì)逐漸的增大。串鍵是指同時(shí)有一個(gè)以上的鍵按下,串鍵會(huì)引起CPU錯(cuò)誤響應(yīng)。圖 23 按鍵程序流程框圖在這兒選取出按鍵開(kāi)關(guān)的一段程序如下,在這段程序中換向開(kāi)關(guān)為上檔位,K2按鍵按下,在進(jìn)行延遲消除抖動(dòng)后確定K2鍵按下,從而令PWM輸出占空比增大,并對(duì)PWM輸出時(shí)間重新計(jì)時(shí)。 //PWM輸出時(shí)間重新計(jì)時(shí)}else break。 //數(shù)碼管第一位輸出 P0=dispcode[m/10]。 P2=0xf7。 //顯示時(shí)間的個(gè)位 delay(4)。因此,采用系統(tǒng)仿真是非常必要的。由于PROTUES提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù),提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表,因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。 Protues提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。 Keil uVision軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面,更易用戶的使用。,PWM為高電平時(shí)則LED點(diǎn)亮,PWM為低電平時(shí)則LED熄滅。并通過(guò)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)輸出PWM軟件設(shè)計(jì),包括模式選擇、時(shí)間選擇、顯示、按鍵程序等。電源設(shè)計(jì)模塊和PWM應(yīng)用模塊并沒(méi)有在本文中得到詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)單片機(jī)輸出PWM波形的研究不夠深入。The PWM module also has the following features:? Two PWM signal outputs with plementary or independent operation? Hardware deadtime generators for plementary mode? Duty cycle updates are configurable to be immediated or synchronized to the PWM Architecture of PWM ModuleDetails of the architecturePMW generatorThe architecture of the 2output PWM generator shown in is based on a 16bit resolution counter which creates a pulsewidth modulated signal. The system is synthesized by a system clock signal whose frequency can be divided by 4 times or 12 times through setting the value of T3M for PWM0 or T4M for PWM1 in the special register PWMCON as shown in . To PWM0 generator, the clock to 16bit counter will be predivided by 4 times by default when T3M is set to zero. And the clock will be divided by 12 times when T3M is set to 1. This is also true for PWM1. The other bits in PWMCON are explained in detail in Table 1. Fig .4 Bit Mapping of PWMCONTable 1: The Bit Definition in PWMCONChannelselect logicThe follow Fig. 5 shows the channelselect logic which is useful in Complementary Mode. From this diagram, it is clear to know that signal CP and CPWM control the source of PWMH and PWML. And the details about the two control signals will be discussed in the section 3, and the architecture of deadtime generator will also be discussed in section 5 for the continuity of Complementary Mode.Fig. 5 Diagram of Channelselect LogicOperation Mode and Simulation ResultsThe design has two operation modes: Independent Mode and Complimentary Mode. By setting the corresponding bit CPWM in register PWMCON shown in user can select one of the two operation modes. When CPWM is set to zero, PWM module wil