【正文】 速度的仿真，用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器代替 LM339 比較器，輸入一定頻率的方波，此時(shí)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(cè) ,可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯(cuò)誤、機(jī)器碼錯(cuò)誤和轉(zhuǎn)移地址的錯(cuò)誤。運(yùn)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(shè)置。 運(yùn)行。單擊“ Output”標(biāo)簽頁，選中“ Create HEX File”項(xiàng)，然后“確定”。在 [File\New]建一個(gè)文件，將程序?qū)懭?。例如將其存放?D:\新建文件夾（ 2），命名為 123。注意：測(cè)量單片機(jī)的工作電壓時(shí)，多用電表的兩個(gè)表筆最好在單片機(jī)上，即紅表筆接在單片機(jī) VCC 引腳上，即 40 號(hào)腳，黑表筆接到 GND 引腳，即 20 號(hào)引腳上進(jìn)行測(cè)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(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于 ADC0831 模擬 /數(shù)字混合電路，電源的紋波電壓必須進(jìn)行檢測(cè) ,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(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，通過開關(guān)也可以改變狀態(tài)，與此同時(shí)，測(cè)速系統(tǒng)啟動(dòng)，輸出相應(yīng)速度值。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。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(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)， 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(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 128 64, 內(nèi)置 8192個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。當(dāng)輸入電壓 U7U6 時(shí)，輸出為高電平 UOH。 測(cè)速電路論證 圖 5 測(cè)速電路 如圖 5， 紅外傳感器是用光敏電阻組成光敏探測(cè)器。 方案二：霍爾開關(guān)元器件來測(cè)量小車的 速度， 霍爾效應(yīng)是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，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(jī)的 PWM 端輸出高電平，再延時(shí)一段時(shí)間，延時(shí)常數(shù)為 255Dout。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)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(fù)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(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 15 方案一：一個(gè) 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(hào)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(jì)數(shù)法。 結(jié)論：方案一與方案二相比，方案一 PWM 對(duì)調(diào)速系統(tǒng)來說，有如下優(yōu)點(diǎn) :系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定精度等指標(biāo)比較好 。 方案二：采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，步進(jìn) 電機(jī) 是將電 脈沖 信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電 機(jī)件。因此 ,只要在串行口中斷服務(wù)程序中安排一段對(duì) SCON中 RI和 TI中斷標(biāo)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(qǐng)求還是發(fā)送中斷請(qǐng)求。若 AT89C51 設(shè)定為電平觸發(fā)方式 (IT0=0 或 IT1=0),則 CPU 檢測(cè)到 INT0、 INT1 上低電平時(shí)就可認(rèn)定其上中斷請(qǐng)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(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 期間采樣引腳輸入電平，若前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 1，后一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 0，則計(jì)數(shù)器加 1。 C51 系列包含有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器分別稱為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1；在 C51 部分產(chǎn)品中，還包含有一個(gè)用做看門狗的 8 位定時(shí)器。本設(shè)計(jì)使用的就是雙端方式，在單片機(jī) 18 和 19 號(hào)兩個(gè)振蕩信號(hào)輸入引腳間接入一個(gè)頻率為 的無源晶體振蕩器構(gòu)成一個(gè)振蕩電路。當(dāng)用戶放開 SW1 時(shí)，無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 7 RST 引腳恢復(fù)為低電平，單片機(jī)開始正常運(yùn)行。所謂上電復(fù)位，即當(dāng)單片機(jī)加電時(shí)由相關(guān)電路產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，從而使單片機(jī)復(fù)位。 單片機(jī)說明 單片機(jī)系統(tǒng)中，起到控制和樞紐作用的單片機(jī)模塊無疑是其中最重要的部分。綜上所述，決定運(yùn)用單片機(jī)系統(tǒng)，詳見下圖圖 1： 單片機(jī) 電動(dòng)機(jī)模塊 控制模塊 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 4 圖 1 結(jié)構(gòu)框圖 本次設(shè)計(jì) 主要是分為兩大部分：一部分是電機(jī)控制部分，另一部分是測(cè)速部分。汽車上一般配備 40PC機(jī)和其他計(jì)算的 單片機(jī)除了具備一般微型計(jì)算機(jī)的功能外，為了增強(qiáng)實(shí)時(shí)控制能力，絕大部分單片機(jī)的芯片上還集成有定時(shí)器 \計(jì)數(shù)器。 中國(guó)人口眾多，具有世界最龐大的電動(dòng)車市場(chǎng)。其中以單片機(jī)為核心的智能控制電動(dòng)車將成為目前發(fā)展的一個(gè)方向，引領(lǐng)電動(dòng)時(shí)代的潮流。無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 基于單片機(jī)的 智能電動(dòng)車控制器 設(shè)計(jì) 摘 要 隨著市場(chǎng)的發(fā)展，電動(dòng)車的市場(chǎng)日益遞增，實(shí)現(xiàn)并完善電動(dòng)車的智能控制、簡(jiǎn)單操作已經(jīng)成為需求的一部分。 今天，能源和環(huán)境對(duì)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(duì)電動(dòng)車開發(fā)的投資力度，加快電動(dòng)車的商品化步伐。目前自行車擁有量為 4億多輛，如把 10 個(gè)自行車換成電動(dòng)自行車，就需 4000以每輛均價(jià) 500 元計(jì)算，就是 60 個(gè)億，這是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，有著強(qiáng)大的吸引力。單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)主要是面向控制的需要，因此，它的硬件結(jié)構(gòu) 、指令系統(tǒng)、和 I\O 能力等方面均有其獨(dú)特之外，其顯著的特點(diǎn)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(jī)控制部分，電機(jī)控制部分控制步驟：變動(dòng)數(shù)據(jù)輸入 —— 數(shù)據(jù)的處理 —— 電動(dòng)的狀態(tài)。本設(shè)計(jì) 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(jī)芯片，它完全與 MCS51 系列單片機(jī)兼容（從指令集到引腳）。手動(dòng)復(fù)位指的是用戶根據(jù)需要使用按鍵等方式驅(qū)動(dòng)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位的一種電路。注意：當(dāng)用戶單擊 SW1 時(shí) ,由 C R6 和 SW1 構(gòu)成一個(gè)環(huán)路， C3 在改回路上進(jìn)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(huì)造成 C3 損壞。對(duì)于這種無源晶體振蕩器而言，其兩端一般要加入負(fù)載電容進(jìn)行頻率的微調(diào)，對(duì)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(shí)器 /計(jì)數(shù)器的核心是一個(gè)加 1 計(jì)數(shù)引腳上施加器，其基本功能是加 1 功能。新的計(jì)數(shù)值是在檢測(cè)到輸入引腳電平發(fā)生 1 到 0 的負(fù)跳變后，于下一個(gè)機(jī)器周期的 S3P1期間裝入計(jì)數(shù)器中的，可見，檢測(cè)一個(gè)由 1 到 0 的負(fù)跳變需要兩個(gè)機(jī)器周無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 9 期，所以最高檢測(cè)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(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 C51 系統(tǒng)有關(guān)中斷的寄存器有 4 個(gè)，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(jí)控制寄存器 IP；中斷源有 5 個(gè)，分別為外部中 斷 0 請(qǐng)求 INT0、外部中斷 1 請(qǐng)求 INT定時(shí)器 0 溢出中斷請(qǐng)求 TF0、定時(shí)器 1 溢出中斷請(qǐng)求 TF1 和串行中斷請(qǐng)求 R1 或T1。若設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式 (IT0=1或 IT1=1),則 CPU需要兩次檢測(cè) INT0、 INT1 線上電平方能確定其上中 斷請(qǐng)求是否有效 ,即前一次檢測(cè)為高電平和后一次檢測(cè)為低電平時(shí)中斷請(qǐng)求才有效。 （ 4） 中斷標(biāo)志： AT89C51 在 S5P2 時(shí)檢測(cè) (或接收 )外部 (內(nèi)部 )中斷源發(fā)來的中斷請(qǐng)求信號(hào)后先使相應(yīng)中斷標(biāo) 志位置位 ,然后便在下個(gè)機(jī)器周期檢測(cè)這些中斷標(biāo)志位狀態(tài) ,以決定是否響應(yīng)該中斷。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 12 止的位置只取決于脈沖信號(hào)的 頻率 和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)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(yùn)行的。電樞電流的脈動(dòng)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(duì)于一般電機(jī)控制，采用第一種方法在控制電壓變化時(shí)濾波的實(shí)現(xiàn)存在較大的困難，這主要是因?yàn)闉V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(jì)數(shù)法相對(duì)來說，比較的容易控制，對(duì)外部信號(hào)要求也不高。模擬量可以是電壓、電流等電信號(hào)，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號(hào)。轉(zhuǎn)換結(jié)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(guān)量數(shù)據(jù)來控制小直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)輸入分別連接 74HC244 的 2A2， 2A4,輸出兩端通過兩個(gè) 74HC32連接直流電動(dòng)機(jī)電源。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。在輸出低電平，延時(shí)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(jī) PWM 輸出的占空比，改變輸入電流的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)電流通過金屬箔片時(shí)，若在垂直于電流的方向施加磁場(chǎng)，則金屬箔片兩側(cè)面會(huì)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(jī)處理，單片機(jī)計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)，由計(jì)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(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。通過調(diào)整電流和時(shí)間參無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 25 1 0 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 測(cè)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(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 26 小于 2 標(biāo)志位清零 等于 2 各子程序流程圖 電動(dòng)機(jī)控制流程圖 顯示 結(jié)束 開始 中斷標(biāo)志位 計(jì)算、輸出速度 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢