【正文】 速度的仿真，用函數(shù)信號發(fā)生器代替 LM339 比較器，輸入一定頻率的方波，此時可以看到數(shù)碼管上穩(wěn)定的數(shù)值，改變輸入的頻率，數(shù)碼管短暫變化之后穩(wěn)定，不斷地改變輸入頻率，數(shù)碼管隨即發(fā)生較大的變化，規(guī)律頻率越大，數(shù)值就越大，即速度就越快，頻率越小，數(shù)值就越小，即速度就越慢。通過檢測 ,可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯誤、機器碼錯誤和轉(zhuǎn)移地址的錯誤。運行方式的選擇可以用工具欄中的快捷鍵也可在 [Debug]菜單下設置。 運行。單擊“ Output”標簽頁，選中“ Create HEX File”項，然后“確定”。在 [File\New]建一個文件，將程序?qū)懭搿＠鐚⑵浯娣旁?D:\新建文件夾（ 2），命名為 123。注意：測量單片機的工作電壓時，多用電表的兩個表筆最好在單片機上，即紅表筆接在單片機 VCC 引腳上，即 40 號腳，黑表筆接到 GND 引腳，即 20 號引腳上進行測量。紋波電壓是在電路調(diào)試過程中一般容易被忽視的一個環(huán)節(jié)，對于 ADC0831 模擬 /數(shù)字混合電路，電源的紋波電壓必須進行檢測 ,保證電源的質(zhì)量。電源調(diào)試中使用的工具主要紋波電壓。一旦有電壓的輸入，就立即判斷電動機的正反轉(zhuǎn)，通過開關也可以改變狀態(tài)，與此同時，測速系統(tǒng)啟動，輸出相應速度值。顯示器的亮度既與導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間的比例有關。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點， 帶中文字庫的 128X64 是一種具有 4 位/8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 128 64, 內(nèi)置 8192個 16*16 點漢字，和 128 個 16*8 點 ASCII 字符集。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。當輸入電壓 U7U6 時，輸出為高電平 UOH。 測速電路論證 圖 5 測速電路 如圖 5， 紅外傳感器是用光敏電阻組成光敏探測器。 方案二：霍爾開關元器件來測量小車的 速度， 霍爾效應是指磁場作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。 紅外輻射和所有的電磁波一樣，是一波的形式在空間直線傳播的。首先，單片機的 PWM 端輸出高電平，再延時一段時間，延時常數(shù)為 255Dout。故任何一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉(zhuǎn)換信號大小。 電路 沒有記憶功能，輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)的變化而變化。重復此過程，直至逼近寄存器最低位。 控制模塊 方案選擇 無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 15 方案一：一個 ADC0831 串行逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器， A/D 轉(zhuǎn)換器是用來通過一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。一般情況下，調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制信號的脈寬有兩種方法 ，一種方法是采用模擬電路中的調(diào)制方法，另一種方法是使用脈沖計數(shù)法。 結論：方案一與方案二相比，方案一 PWM 對調(diào)速系統(tǒng)來說，有如下優(yōu)點 :系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定精度等指標比較好 。 方案二：采用步進電機驅(qū)動，步進 電機 是將電 脈沖 信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電 機件。因此 ,只要在串行口中斷服務程序中安排一段對 SCON中 RI和 TI中斷標志位狀態(tài)的判斷程序 ,便可區(qū)分串行口發(fā)生了接收中斷請求還是發(fā)送中斷請求。若 AT89C51 設定為電平觸發(fā)方式 (IT0=0 或 IT1=0),則 CPU 檢測到 INT0、 INT1 上低電平時就可認定其上中斷請求有效 。中斷系統(tǒng)大大提高了系統(tǒng)的效率。 4：芯片擦除：整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在每個機器周期的 S5P2 期間采樣引腳輸入電平，若前一個機器周期采樣值為 1，后一個機器周期采樣值為 0，則計數(shù)器加 1。 C51 系列包含有兩個 16 位的可編程定時器 /計數(shù)器分別稱為定時器 /計數(shù)器 T0 和定時器 /計數(shù)器 T1；在 C51 部分產(chǎn)品中，還包含有一個用做看門狗的 8 位定時器。本設計使用的就是雙端方式，在單片機 18 和 19 號兩個振蕩信號輸入引腳間接入一個頻率為 的無源晶體振蕩器構成一個振蕩電路。當用戶放開 SW1 時，無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 7 RST 引腳恢復為低電平，單片機開始正常運行。所謂上電復位，即當單片機加電時由相關電路產(chǎn)生一個復位信號，從而使單片機復位。 單片機說明 單片機系統(tǒng)中，起到控制和樞紐作用的單片機模塊無疑是其中最重要的部分。綜上所述，決定運用單片機系統(tǒng)，詳見下圖圖 1： 單片機 電動機模塊 控制模塊 無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 4 圖 1 結構框圖 本次設計 主要是分為兩大部分：一部分是電機控制部分，另一部分是測速部分。汽車上一般配備 40PC機和其他計算的 單片機除了具備一般微型計算機的功能外，為了增強實時控制能力，絕大部分單片機的芯片上還集成有定時器 \計數(shù)器。 中國人口眾多，具有世界最龐大的電動車市場。其中以單片機為核心的智能控制電動車將成為目前發(fā)展的一個方向，引領電動時代的潮流。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 1 基于單片機的 智能電動車控制器 設計 摘 要 隨著市場的發(fā)展，電動車的市場日益遞增，實現(xiàn)并完善電動車的智能控制、簡單操作已經(jīng)成為需求的一部分。 今天，能源和環(huán)境對人類的壓力越來越大，要求盡快改善人類生存環(huán)工業(yè)界正在加大對電動車開發(fā)的投資力度，加快電動車的商品化步伐。目前自行車擁有量為 4億多輛，如把 10 個自行車換成電動自行車，就需 4000以每輛均價 500 元計算，就是 60 個億，這是一個巨大的市場，有著強大的吸引力。單片機在結構上的設計主要是面向控制的需要，因此，它的硬件結構 、指令系統(tǒng)、和 I\O 能力等方面均有其獨特之外，其顯著的特點之一就是非常有效的控制功能，為此，又稱為微控制器 MCU。首先，介紹一下電機控制部分，電機控制部分控制步驟：變動數(shù)據(jù)輸入 —— 數(shù)據(jù)的處理 —— 電動的狀態(tài)。本設計 中采用的是 Atmel 公司的帶 8KB Flash 的 8 位微控制器AT89C51 作為單片機芯片，它完全與 MCS51 系列單片機兼容（從指令集到引腳）。手動復位指的是用戶根據(jù)需要使用按鍵等方式驅(qū)動單片機進行復位的一種電路。注意：當用戶單擊 SW1 時 ,由 C R6 和 SW1 構成一個環(huán)路， C3 在改回路上進行放電，所以 R6 不可缺少；如果缺少 R6 或者 R6 阻值太小，將可能會造成 C3 損壞。對于這種無源晶體振蕩器而言，其兩端一般要加入負載電容進行頻率的微調(diào)，對于 晶體振蕩器而言，一般使用 20~30pF 的瓷片電容即可，此次是采用 30pF 的電容。定時器 /計數(shù)器的核心是一個加 1 計數(shù)引腳上施加器，其基本功能是加 1 功能。新的計數(shù)值是在檢測到輸入引腳電平發(fā)生 1 到 0 的負跳變后，于下一個機器周期的 S3P1期間裝入計數(shù)器中的，可見，檢測一個由 1 到 0 的負跳變需要兩個機器周無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 9 期，所以最高檢測頻率為振蕩頻率的 1/24。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 C51 系統(tǒng)有關中斷的寄存器有 4 個，分別為中斷源寄存器 TCON和 SCON、中斷允許控制寄存器 IE和中斷優(yōu)先級控制寄存器 IP；中斷源有 5 個，分別為外部中 斷 0 請求 INT0、外部中斷 1 請求 INT定時器 0 溢出中斷請求 TF0、定時器 1 溢出中斷請求 TF1 和串行中斷請求 R1 或T1。若設定為邊沿觸發(fā)方式 (IT0=1或 IT1=1),則 CPU需要兩次檢測 INT0、 INT1 線上電平方能確定其上中 斷請求是否有效 ,即前一次檢測為高電平和后一次檢測為低電平時中斷請求才有效。 （ 4） 中斷標志： AT89C51 在 S5P2 時檢測 (或接收 )外部 (內(nèi)部 )中斷源發(fā)來的中斷請求信號后先使相應中斷標 志位置位 ,然后便在下個機器周期檢測這些中斷標志位狀態(tài) ,以決定是否響應該中斷。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 12 止的位置只取決于脈沖信號的 頻率 和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。電樞電流的脈動量小，容易連續(xù)，而且可以不必外加濾波電抗也可以平穩(wěn)工作 。對于一般電機控制，采用第一種方法在控制電壓變化時濾波的實現(xiàn)存在較大的困難，這主要是因為濾波頻率較低、濾波精度要求高和濾波電路的參數(shù)不易調(diào)整，而脈沖計數(shù)法相對來說，比較的容易控制，對外部信號要求也不高。模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。轉(zhuǎn)換結束后，將逐次逼近寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器，得到數(shù)字量的輸出 。通過 74HC244 輸入開關量數(shù)據(jù)來控制小直流電動機的轉(zhuǎn)動，兩個輸入分別連接 74HC244 的 2A2， 2A4,輸出兩端通過兩個 74HC32連接直流電動機電源。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。在輸出低電平，延時常數(shù)為 Dout，這樣，通過改變模擬量輸出電壓的大小，就可以改變單片機 PWM 輸出的占空比，改變輸入電流的大小，從而達到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的目的。紅外線傳感器包括光學系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路。當電流通過金屬箔片時，若在垂直于電流的方向施加磁場，則金屬箔片兩側(cè)面會出現(xiàn)橫向電位差。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化，將阻值的變化值經(jīng)過比較器就可以輸出高低電平； R11 限制發(fā)射二極管的電流。 經(jīng)過 LM339 的處理將其轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖，然后將脈沖數(shù)據(jù)交單片機處理，單片機計算一定時間內(nèi)脈沖的個數(shù)，由計數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣戎挡⑺蛿?shù)碼管顯示速度。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常此共陰極接地。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。通過調(diào)整電流和時間參無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 24 數(shù)，可以既保證亮度，又保證顯示。 開始 中斷初始化 無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 25 1 0 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 測速 SW? 開啟中斷 ADC 輸入數(shù)據(jù) 調(diào)用正轉(zhuǎn)函數(shù) 調(diào)用反轉(zhuǎn)函數(shù) 無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢業(yè)設計說明書（論文） 26 小于 2 標志位清零 等于 2 各子程序流程圖 電動機控制流程圖 顯示 結束 開始 中斷標志位 計算、輸出速度 無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 畢