【正文】 Y32: DJNZ R6,DLAY32 DJNZ R7,DLAY31 RET YAN_6MS: MOV R7,20 。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 延時程序 YAN_1MS: MOV R7,2 。判斷當前脈沖是高還是低 HD0: MOV TL0,LDIAN0。開外中斷 FANHUI11:RETI 。存速度檔位 B(加速用 ) CJNE A,10,JIASU1 。消除抖動 JIANSU: MOV A,COT0 。正方向改變?yōu)榉捶较? K11: JB K1,K21 。啟動定時 SJMP $ 。定時器 0工作方式 1 MOV TH0,8AH MOV TL0,0D0H MOV HDIAN0,8AH MOV LDIAN0,0D0H MOV HDIAN1,8AH MOV LDIAN1,0D0H MOV IE,83H 。啟動，停止 K2 EQU 。偽定義 : HDIAN0 EQU 30H 。當然，設計中肯定還有其他不足和紕漏之處，請各位老師指正。 本設計在硬件上采用了基于 PWM 技術的 H 型橋式驅動電路，解決了電機馬驅動的效率問題，在軟件上也采用較為合理的系統(tǒng)結構及算法，提高了單片機的使用效率，且具有一定的防飛能力。噪聲只有在強到足以將邏輯 1 改變?yōu)檫壿?0 或將邏輯 0 改變?yōu)檫壿?1 時，也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響。 圖 加速后 波形（ COT1=10） 28 結合 KeilC 中的不同時期的定時器計數(shù)初值，如附錄 C 所示。 R2 1kR31kU3NO TU4NO T+ 1 2 VQ1P N41 4 1Q2P N41 4 1Q4P N41 4 3Q3P N41 4 3Q6P N41 4 1Q5P N41 4 10 0 圖 上電狀態(tài) 按下啟停按鈕。 ISIS 界面如下： 圖 ISIS 界面 PROTEUS 設計與單片機傳統(tǒng)開發(fā)過程比較 Ａ、單片機系統(tǒng)的傳統(tǒng)開發(fā)過程 ⑴單片機系統(tǒng)原理圖設計、選擇元器件接插件、安裝和電氣檢測。 PROTEUS 設計與仿真平臺 Proteus 軟件是 Labcenter Electronics 公司的一款電路設計與仿真軟件， 是一個完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設計仿真平臺， 包括 ISIS、 ARES 等軟件模塊， ARES 模塊主要用來完成 PCB 的設計，而 ISIS 模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。隨著微電子和計算機的發(fā)展，數(shù)字控制系統(tǒng)應用越來越廣泛，數(shù)字控制系統(tǒng)有控制精確，硬件實現(xiàn)簡單，受環(huán)境影響小，功能復雜，系統(tǒng)修改簡單，有很好的人機交換界面等特點。 軟件設計的特點 對于電機的啟停，在 PWM 控制上使用漸變的脈寬調(diào)整，即開啟后由停止勻加速到默認速度，停止則由于當前 速度逐漸降至零。 開 始初 始 化啟 停 鍵 按 下 ？開 定 時 中 斷關 外 中 斷軟 件 延 時去 抖 動開 外 中 斷啟 動 定 時等 待 中 斷啟 停 鍵 按 下 ？YNYN 圖 主程序流程圖 20 初始化后，除義初始數(shù)據(jù)外，將定時器 T0 設為工作方式 1， F0 作為電機轉向的標志位， CT0， CT1作為速度檔位的標志，應用于后來的加速減速控制。 PWM（脈沖寬度調(diào)制）是一系列周期固定、占空比可調(diào)的脈沖系列，由于每個脈沖的高電平時間和低電平時間之和必須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時間必須由定時器來控制。功能強大 AT89C51單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。也不予采用。選擇使用芯片可減少這一狀況。脈沖頻率對電動機轉速有影響，脈沖頻率高連續(xù)性好，但帶帶負載能力差脈沖頻率低則反之。這可通過調(diào)用子程序來解決，當系統(tǒng)中有顯示子程序時，調(diào)用幾 次顯示子程序也能同時達到消除抖動的目的。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個按鍵按下了。 二極管 IN4007 用來卸掉 C2 上的儲存電能，防止反向擊穿 LM7805。對于濾波電容的選擇，需要注意整流管的壓降。 穩(wěn)壓電源電路 電池放電時內(nèi)阻穩(wěn)定的增大，電壓則穩(wěn)定的減小， 而且接上大功率的負載時電壓會瞬時降低， 不能用于提供固定的 電壓，對于各種 IC 芯片需要的穩(wěn)定電壓， 需要專門的穩(wěn)壓器件，或者穩(wěn)壓電路， 基本的穩(wěn)壓器有兩種：線性（ LDO）和開關（ DCDC）， 其中前者只能降壓使用，而前者還可以升壓使用而且效率很高。判斷單片機芯片及時鐘系統(tǒng)是否正常工作有一個簡單的方法，就是用萬用表測量單片機晶振引腳（ 18， 19 腳）的對地電壓， 以正常工作的單片機用數(shù)字萬用表測量為例： 18 腳對地電壓約為 ， 19 腳對地電壓約為 。 系統(tǒng)硬件電路設計 硬件電路設計框圖如下圖所示，硬件電路結構初步設想由以下 6 部分組成：時鐘電路、復位電路、單片機、驅動電路。 方案二：單極性工作制。 方案二：采用繼電器對電動機的開或關進行控制，通過開關的切換對小車的速度進行調(diào)整。如果三極管Q1 和 Q2 同時導通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負極。電路中， H 橋式電機驅動電路包括 4 個三極管和一個電機。 （ 2）同樣由于開關頻率高，若與快速響應的電機相配合，系統(tǒng)可以獲得很寬的頻帶，因此快速響應性能好，動態(tài)抗擾能力強。加到電動機上；當 VT 斷開時，直流電源與電動機斷開，電動機電樞端電壓為零。它可以是單相、三相或更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類型，可實現(xiàn)平滑調(diào)速。用靜止的可控整流器，如汞弧整流 器和晶閘管整流裝置，產(chǎn)生可調(diào)的直流電壓。在電動機電樞回路外串電阻進行調(diào)速的方法，設備簡單，操作方便。 圖 直流電機原理圖 直流電機的調(diào)速方法 根據(jù)直流電機的基本原理，由感應電勢、電磁轉矩以及機械特性方程式可知，直流電動機的調(diào)速方法有三種： （ 1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓 U。在電樞鐵心上放置了由 A 和 B 兩根導體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分別連到兩個圓弧形的銅片上，此銅片稱為換向片。 由于直流電動機具有極好的運動性能和控制特性，盡管它不如交流電動機那樣結構簡單、價格便宜、制造方便、 維護容易，但是長期以來，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)壟斷地位。由定時器來產(chǎn)生寬度可調(diào)的矩形波。它以優(yōu)越的性能，滿足那些高速度、高精度隨動跟蹤系統(tǒng)的需求。在這以后，這種半控型功率器件一直主宰著電機控制市場。 在如今的現(xiàn)實生活中，自動化控制系統(tǒng)已在各行各業(yè)得到廣泛的應用和發(fā)展，其中自動調(diào)速系統(tǒng)的應用則起著尤為重要的作用。 1 第 1 章 引 言 概況 現(xiàn)代工業(yè)的電力拖動一般都要求局部或全部的自動化，因此必然要與各種控制元件組成的自動控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，而電力拖動則可視為自動化電力拖動系統(tǒng)的簡稱。自動化的電力拖動系統(tǒng)更是低成本自動化系統(tǒng)的重要組成部分。驅動電動機的控制方案有三種：工作在通斷兩個狀態(tài)的開關控制、相位控制和脈寬調(diào)制控制，在單向 通用電動機的電子驅動電路中，主要的器件是晶閘管，后來是用相位控制的雙向可控硅。 在國外， PWM 最早是在軍事工業(yè)以及空間技術中應用。 PWM 調(diào)制部分是在單片機開發(fā)平臺之上，運用匯編語言編程控制。電氣調(diào)速有許多優(yōu)點，如可簡化機械變 速機構，提高傳動效率，操作簡單，易于獲得無極調(diào)速，便于實現(xiàn)遠距離控制和自動控制，因此在生產(chǎn)機械中廣泛采用電氣方法調(diào)速。圖 21 為直流電機的物理模型圖，其中，固定部分（定子）由磁鐵（稱為主磁極）和電刷組成；轉動部分（轉子）由環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組組成，定子與轉子之間有一氣隙。電樞一經(jīng)轉動，由于換向器配合電刷對電流的換向作用，直流電流交替地由線圈邊 ab 和 cd 流入，使線圈邊只要處于 N極下，其中通過電流的方向總是由電刷 A 流入的方向，而在 S 極下時，總是從電刷 B流出的方向，這就保證了每個磁極下線圈邊中的電流始終是一個方向，這樣的結構，就可使電動機連續(xù)旋轉。 （ 3）改變電樞回路電阻 。 （ 2）靜止可控整流器 （簡稱 VM 系統(tǒng)） 。 VM 系統(tǒng)是當今直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。當開關VT 接通時，電源電壓 U。由于電流波形比 VM 系統(tǒng)好，在相同的平均電流下，電動機的損耗和發(fā)熱都比較小。 4 個三極管組成 H 的 4 條垂直腿，而電機就是 H 中的橫杠（上圖及隨后的兩個圖都只 是示意圖，而不是完整的電路圖）。 9 圖 H 橋式驅動電機逆時針轉動 驅動電機時，保證 H 橋上兩個同側的三極管不會同時導通非常重要。更主要的問題在于一般電動機的電阻很小，但電流很大；分壓不僅會降低效率，而且實現(xiàn)很困難。雙極性工作制是在一個脈沖周期內(nèi)，單片機兩控制口各輸出一個控制信號，兩信號高低電平相反，兩信號的高電平時差決定電動機的轉向和轉速。故采用方案一。 X T A L 1X T A L 2 圖 時鐘 電路 本設計采用頻率為 12MHZ，微調(diào)電容 C1 和 C2 為 30pF 的內(nèi)部時鐘方式，電容為瓷片電容。 對于懷疑是復位電路故障而不能正常工作的單片機也可以采用模擬復位的方法來判斷，單片機正常工作時第 9腳對地電壓為零，可以用導線短時間和 +5V 連接一下，模擬一下上電復位，如果單片機能正常工作了，說明這個復位電路有問題，其中電平復位是通過 RET 端經(jīng)電阻與電源 VCC 接通而實現(xiàn)的，當時鐘頻率適用于 12MHZ 時， C 取 100uF， R 取 10K，為保證可靠復位，在初識化程序中應安排一定的延遲時間。內(nèi)置過熱保護電路，無需外部器件，輸出晶體管安全范圍保護，內(nèi)置短路電流限制電路。使用三端穩(wěn)壓器時注意一定要加散熱器，否則是不能工作到額定電流。 15 信號輸入電路 獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵各接入一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。最簡單的辦法是在檢測到有鍵按下時，等待（延遲）一段時間再進行“行掃描”，延遲時間為 10～ 20ms。 在電動機驅動信號方面，我們采用了占空比可調(diào)的周期矩形信號控制。 利用孤立元件搭建的 H 橋電路一個缺點就是擊穿， 即 Q1 和 Q2 同時導通，或者Q3 和 Q4 同時導通。所以 8051 適合與應用在程序已定，且批量大的單片機產(chǎn)品中。 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含4K bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ ROM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元。 在程序中通過軟件產(chǎn)生 PWM，送出預設占空比的 PWM 波形。主程序流程如圖 41 所示。 外 中 斷 響 應中 斷 請 求關 外 中 斷K 4 = 1 ?K 1 = 1 ?開 外 中 斷中 斷 返 回K 4 = 1 ?改 變 w a yYNYYNK 2 = 1 ?YK 3 = 1 ?Y軟 件 延 時去 抖 動K 1 = 1 ?N軟 件 延 時去 抖 動NK 2 = 0 ?加 速子 程 序N軟 件 延 時去 抖 動K 3 = 1 ?減 速子 程 序軟 件 延 時去 抖 動F 0 = 0 ?F 0 = 1啟 動 定 時電 機 啟 動F 0 = 0關 閉 定 時電 機 停 止YNYNYNNY 圖 鍵盤中斷處理流程圖 22 調(diào)速檔、持續(xù)加 /減速 調(diào)速檔通過（ 010）共 11 檔固定占空比，即相應檔位相應改變 DIAN0， DIAN1的值，以實現(xiàn)調(diào)速檔位的實現(xiàn)。但是在一些對位置控制要求不高的電機控制系統(tǒng)如傳動控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電機如直流電機乃有很大的優(yōu)勢，而要對其進行精確而又迅速的控制，就需要復雜的控制系統(tǒng)。它能對各種微控制器進行仿真，本系統(tǒng)即用 Proteus 對直流電機控制系