【正文】 shi=sv%10。 shu[5]=b%10。y0。 uint count,miaoshu,sv。 38 sbit p31=P3^1。同時要向研究生師兄表示誠懇的感謝。 直流電機控制在工業(yè)領域有著非常重要的作用。在輪流點亮掃描過程中，每個數碼管的點亮時間是極為短暫的（約 1ms），但由于人的視覺暫留現象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各個數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數 34 據，不會有閃爍感。 圖 512 系統(tǒng)正在運行 軟件設計 主流程圖 31 0)]2()1(2)([)()]1()([ unene neKneKneneK DIP ????? ????開始初始化調用清屏子程序開始界面顯示設置鍵按下 ？調用清屏子程序設置界面顯示根據設置計算參數啟動鍵按下 ？調用清屏子程序電機運行狀態(tài)顯示PWM 脈沖輸出YNYN 圖 513 系統(tǒng) 主程序流程 在一個完整的系統(tǒng)中，只有硬件部分是不能完成相應設計任務的，所以在該系統(tǒng)中軟件部分是非常重要的，按照要求和系統(tǒng)運行過程設計出主程序流程如圖 513 所示。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復調整，直到控制過程滿意為止。 ④ 根據選定的控制度， 查表 求得 T、 PK 、 IT 、 DT 的值。下面介紹兩種常用的簡易工程整定法。 數字 PID 參數整定方法 如何選擇控制算法的參數，要根 據具體過程的要求來考慮。反之 Ti 大則積分作用弱，加入積分調節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動態(tài)響應變慢。 AT89C51 沒有專門的引腳輸出 PWM 波，只能通過軟件進行模擬 PWM。 不管哪種方法，α的變化范圍均為 0≤α≤ 1，因而電樞電壓平均值 Ua的調節(jié)范圍為0Ud，均為正值，即電機只能在某一方向調速，稱為不可逆調速。如：由交流電源供電，使用晶閘管整流器進行相控調壓；使用硅整流器將交流電整流成直流電或由蓄電池等直流電源供電，再由 PWM 斬波器進行斬波調壓等。電機輸出的脈沖是理想化的沒有毛刺，沒有畸變，所以可以直接輸入到單片機的中斷引腳，當有一個脈沖時，單片機就會產生一個中斷，就會在相應的存儲單元加 1，當計數器到達時間時就會把該存儲單元輸出到顯示模塊，然后清零，接著下一個周期計數，就達到了測速的目的。任意 nOE 上的高電平將使輸出端呈現高阻態(tài)。各排第 1行都點亮后，延時一段時間，然后黑屏，這樣就算完成了單片機對LED 顯示屏的一行掃描控制。單片機中常用軟件去抖動方法，軟件法其實很簡單，就是在單片機獲得端口低電平信息后， 不是立即認定按鍵已被按下，而是在延時 10ms 或更長時間后再次檢查該端口，如果仍為低，說明此鍵確實被按下了，這實際上是避開了按鍵按下時的抖動時間；而在檢測到按鍵釋放后（端口電平為高電平時）再延時 510ms，消除后沿的抖動，然后再對按鍵進行處理，不過一般情況下，我們通常不對按鍵釋放后沿進行處理，實踐證明，也能滿足通常的要求。另外，在復位期間，端口引腳處于隨機狀態(tài)，復位后，系統(tǒng)將端口置為全“ l”態(tài)。許多用戶在設計完單片機系統(tǒng) ,并在實驗室調試成功后 ,在現場卻出現了“死機”、“程序走飛”等現象 ,這主要是單片機的復位電路設計不可靠引起的。運行 Proteus 的 ISIS，鼠標左鍵點擊菜單 DEBUG，選中use remote debug monitor。以下是如何將 C 語言的開發(fā)環(huán)境移植到 Proteus 的設計中的方法： 首先，下載安裝這兩個軟件。這樣就可以節(jié)省大量的實驗經費，減輕了學生們的負擔。元件涉及到數字和模擬、交流和直流等，如電阻、電容、二極管、三極管、 MOS 管，變壓器、繼電器、各種放大器、各種激勵源、各種微控制器、各種門電路、各種終端。 C51工具包的整體結構， 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、調試、仿真等整個開發(fā)流程。Proteus 軟件已有近 20 年的歷史，在全球已得到廣泛使用。 J轉動慣量 。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和 電刷 裝置等組成。 EPROM 校驗程序：校驗的主要操作是在向片內程序存儲器 EPROM 寫入信息時或寫入信息后，可將片內 EPROM 的內容讀出校驗，以保證寫入信息 的正確性。 （ 3）節(jié)電工作方式： MCS51 系列單片機中有 HMOS（高密度溝道金屬氧化物半導體）和 CHMOS（互補高密度溝道金屬氧化物半導體）兩種工藝芯片。另外，當程序運行錯誤或由于錯誤操作而使單片機進入死鎖狀態(tài)時，可以通過復位進行重新啟動。 （ 7）中斷系統(tǒng) 有 5 個中斷系統(tǒng)， 2個可編程優(yōu)先級的中斷系統(tǒng)，用于外部中斷申請，串行口中斷申請和定時器 /計數器中斷申請。單片機 CPU 運算器內部包含一個專門進行位數據操作的布爾處理機，增加了面向控制的處理能力，可以進行位尋址等功能。 （ 7）汽車電子與航空 航天電子系統(tǒng) 這些電子系統(tǒng)中的集中顯示系統(tǒng)、車上娛樂系統(tǒng)、車載安全裝置、導航系統(tǒng)、動力監(jiān)測系統(tǒng)、等都是采用單片機來實現控制的。 （ 5）開發(fā)周期短，易于產品化 可根據需要構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。 串行擴展技術 在很長一段時間里，通用型單片機通過三總線結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構。目前，單片機內 ROM 最大可達 64KB， RAM 最大為 2KB。 低電壓化 幾乎所有的單片機都有 WAIT、 STOP 等省電運 行方式。 單片機（ singlechip microputer）是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術把具有數據處理能力（算術運算、邏輯運算、數據傳送、中斷處理等）的微處理器（ CPU）、隨機存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM）、輸入輸出接口電路（ I/O）、 串行通信口（ SCI）、脈寬調制電路（ PWM）、定時計算器、 A/D 轉換器及 D/A 轉換器等電路集成到一塊半導體硅片上，這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效的完成設計者事先規(guī)定的任務，這樣的一塊具有一臺計算機的屬性，可以構成一個最小而完善的的計算機系統(tǒng)的電路芯片就稱為單片微型計算機，簡稱單片機。 我國關于數字直流調速 系統(tǒng)的研究主要有 :綜合性最優(yōu)控制，補償 PID 控制， PID算法優(yōu)化，也有的只應用模糊控制技術。由于有微處理器和傳感器作為新一代運動控制系統(tǒng)的組成部分，所以又稱這種運動控制系統(tǒng)為智能運動控制系統(tǒng)。例如，軍事和宇航方面的雷達天線，火炮瞄準，慣性導航，衛(wèi)星姿態(tài)，飛船光電池對太陽得跟蹤等控制；工業(yè)方面的各種加工中心，專用加工設備，數控機床，工業(yè)機器人，塑料機械，印刷機械，繞線機，紡織機械，工業(yè)縫紉機，泵和壓縮機等設備的控制；計算機外圍設備和辦公設備中的各種磁盤驅動器，各種光盤驅動器，繪圖儀，掃描儀，打印機，傳真機，復印機等設備的控制；音像設備和家用電器中的錄音機，錄像機，數碼相機，洗衣機，冰箱，電扇等的控制。在響應快速性上，機組是秒級，而晶閘管變流裝置為毫秒級。第二，三十年代末，出現了發(fā)電機 電動機 (也稱為旋轉變流組 )，配合采用磁放大器、電機擴大機、閘流管等控制器件，可獲得優(yōu)良的調速性能，如有較寬的調速范圍 (十比一至數十比一 )、較小的轉速變化率和調速平滑等，特別是當電動機減速時，可以通過發(fā)電機非常容易地將電動機軸上的飛輪慣量反饋給電網，這樣，一方 2 面可得到平滑的制動特性，另一方面又可減少能量的損耗，提高效率。 受益于數十年來全球經濟高速成長所獲得的 PID 控制成果 ,在中國市場，一大批機器設備制造商正處于蓬勃發(fā)展階段，除滿足本土市場龐大的機器設備需求外，走向國際市場，參與國際競爭也成為現實需求。我們已進入高速發(fā)展的信息時代，控制技術成為當今科技的主流之一，廣泛深入到研究和應用工程等各個領域。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。 直流電動機控制的發(fā)展歷史 常用的控制直流電動機有以下幾種 :第一，最初的直流調速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動機電樞供電，通過改變電樞回路中 的電阻來實現調速。第四， 1957 年世界上出現了第一只晶閘管，與其它變流元件相比，晶閘管具有許多獨特的優(yōu)越性，因而晶閘管直流調速系統(tǒng)立即顯示出強大的生命力。微機的應用使直流電氣傳動控制系統(tǒng)趨向于數字化、智能化，極大地推動了電氣傳動的發(fā)展。功率器件控制條件的變化和微電子技術的使用也使新型的電動機控制方法能夠得到實現。 國外主要電氣公司如瑞典的 ABB 公司、德國的西門子公司、 AEG 公司、日本的三菱公司、東芝公司、美國的 GE 公司、西屋公司等，均已經開發(fā)出多個數字直流調速裝置，有成熟的系列化、標準化、模板化的應用產品。目前，國內許多大專院校、科研單位和廠家也都在開發(fā)全數字直流調速裝置 。隨著技術和工藝水平的提高，又出現了 HMOS（高密度、高速度 MOS）和CHMOS 工藝。 大容量化 以往單片機內的 ROM 為 1KB～ 4KB， RAM 為 64～ 128B。 外圍電路內裝化 這也是單片機發(fā)展的主要方向。 （ 2）集成度好，體積小，可靠性好 單片機把各種功能不見集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線大大的提高了單片機的可靠性及其抗干擾能力。 （ 4）日常用品及家用電器領域 從電冰箱、洗衣機、空調機、數碼相機及其它視頻音像設備到智能卡、電子寵物等，形形色色，無處不在。圖 21 所示是按功能劃分的MCS51系列單片機內部結構框圖。 （ 4） 4 個 8 位并行輸入輸出接口 I/O 口 4 個 8 位并行輸入輸出接口 P0 口、 P1口、 P2口和 P3 口（共 32 根線），用于并行輸入和輸出數據。單片機不同的工作方式，代表單片機處于不同的狀態(tài)。 （ 2）程序執(zhí)行方式：程序執(zhí)行方式是單片機的基本工作方式，也就是執(zhí)行用戶編好放在程序存儲器中的程序。 （ 4） EPROM 編程和校驗方式：編程是指利用特殊手段對單片機內部的 EPROM 進行寫入的過程，校驗則是對剛剛寫入的程序代碼讀出校驗的過程。近年來，與電力電子裝置結合而具有直流電機性能的電機不斷涌現，使直流電機有被取代的趨勢。 13 Ra電樞電阻 (包括電刷、換 向器以及兩者之間的電阻 )。 動態(tài)工作特性是指實際的動作與相應的動作命令之間的響應關系。運行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN2000、 WINXP、 WIN7等操作系統(tǒng)。 高級圖形分析 PROTEUS 處理器仿真模塊 動態(tài)器件庫 混合模型反震 原理圖編輯 ISIS 布線系統(tǒng) ARES 15 PROTEUS 系統(tǒng)特性 Proteus 軟件支持許多通用的微控制器，如 PCI、 AVR、 HC11 以及 8051；包含強大的調試工具，具有對寄存器和存儲器，斷點和單 步模式 IAR CSPY、 Keil、 MALAB 等開發(fā)工具的源程序進行調試的功能；能夠觀察代碼在仿真硬件上的實時運行效果、對顯示、按鈕、鍵盤等外設的交互可視化進行仿真；具有 6000 多種模擬和數字器件的模型庫；具有單步斷點設置等調試功能；能夠與常用的匯編器、編譯器如 IAR、 Keil、 Proton 等協(xié)同調試；有直流電流表 /電壓表、交流電壓表 /電流表、示波器邏輯分析儀、計數 /按時 /頻率計虛擬終端、 SPI 調試器等虛擬儀器，以仿真中的測量記錄提供了方便；支持圖形化的分析功能，具有頻率特性、傅立葉、失真、噪聲 分析等多種繪圖方式、可將仿真曲線精美地繪制出來。 (2) 實驗周期短 在 Proteus 軟件中設計電路可以很方便的判斷是硬件錯誤，還是軟件錯誤，方法如下：運行 Proteus 的 ISIS 程序后，進 入該仿真軟件的主界面。但是，現在的大部分的單片機研發(fā)人員都用 C 語言對單片機進行編程控制。再點擊 Setting設置通信接口，在 Host 后面添上 ，如果你是用的不是同一臺電腦，在這里添上另一臺電腦的 IP 地址 (另一臺電腦已安裝 Proteus)， 在 Port 后面添上 8000，點擊 OK按鈕即可。 硬件電路 復位電路的作用 在上電或復位過程中，控制 CPU的復位狀態(tài)：這段時間內讓 CPU 保持復位狀態(tài)，而不是一上電或剛復位完畢就工作，防止 CPU 發(fā)出錯誤的指令、執(zhí)行錯誤操作，也可以提高電磁兼容性能。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復位， RST 端的高電平信號必須維持足夠長的時間。 20 圖 52 鍵盤抖動 鍵盤消抖 通常我們用來做鍵盤的 有觸點式和非觸點式兩種，單片機中應用的一般是由機械觸點 構成的觸點式微動開關，這種開關具有結構簡單，使用可靠的優(yōu)點，但當我們按下按鍵或釋放按鍵的時候它有一個特點，就是會產生抖動，看上圖的按鍵脈沖波形，這種抖動對于人來說是感覺不到的，但對單片機來說