【正文】 發(fā)光二級(jí)管 D D D3 分別 與 單片機(jī)的 、 、 引腳相連，如圖 58 所示 。 PWM 調(diào)速下 小車 行駛狀態(tài)的變化 顯示 本系統(tǒng)小車在脈寬調(diào)制下，共有三種狀態(tài)：停止?fàn)顟B(tài)、加速狀態(tài)和限速狀態(tài)。 該“橋”的優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單、易控制、帶負(fù)載能力強(qiáng)。模塊中為什么要利用脈寬調(diào)制來控制 電機(jī)呢？由于 脈寬調(diào)制 (PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中 [10]。 脈沖寬度調(diào)制電路 脈沖分 配電路 基極驅(qū)動(dòng)電路 M 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計(jì) 22（ 2） 電流脈動(dòng)小，由于 PWM 調(diào)制頻率高，電機(jī)負(fù)載成感性對(duì)電流脈動(dòng)有平滑作用，波形系數(shù)接近于 1。電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)兩端 的電壓成比例，而電機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比，因此電機(jī)的速度與占空比成比例，占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)得越快，當(dāng)占空比 α＝ 1 時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大 [9]。 PWM 的 優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn) 換 。 由公式 Vd=VmaxD 可見， 當(dāng)我們改變占空比 D=t1/T 時(shí)， 就可以得到不同的電機(jī)平均速度 Vd， 從而達(dá) 到調(diào)速的目的。 PWM 調(diào)速原理分析 PWM是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率 ,從而改變負(fù)載兩端的電壓 ,進(jìn)而達(dá)到控制要 求的一種電壓調(diào)整方法。在實(shí)踐中我們采用 單片機(jī)AT89C51 具有 PWM 輸出口的 、 通過軟件程序來產(chǎn)生 PWM 脈沖。 當(dāng)輸入低電平 VI1 為 ， 高電平 VIR 為 ， 壓差為 。 NE555 是一種用途很廣的時(shí)基單元集成電路，其工作電壓范圍較寬，可在 ～ 18V 范圍內(nèi)工作，其驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 200mA。 在小車的后輪上貼一白紙及輪框上也貼有一片光電傳感器，對(duì)車輪的轉(zhuǎn) 數(shù)進(jìn)行采集，送進(jìn)計(jì)數(shù)器端口 （ T1） 。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng) CPU 的選擇 161KR1SmSWPB22uFCRESETVCCGNDR2 圖 45 上電復(fù)位電路圖 復(fù)位電路 的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。 如圖 44 所示。而時(shí)序所研究的則是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相互時(shí)間關(guān)系。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流 （ ILL） 這是由于上拉的緣故。 （ 3） P2 口 （ ～ ） ： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。采用外部振蕩器時(shí)， 此引腳應(yīng)懸空不連接。 AT89C51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) AT89C51 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出 （ I/O） 端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫口線， AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 8031 片內(nèi) 無 ROM 程序存儲(chǔ)器 ； 8051 片內(nèi)有 4KB ROM 程序存儲(chǔ)器 ； 8751 片內(nèi)有 4KB EPROM 程序存儲(chǔ)器 ；89C51 片內(nèi)有 4KB FLASH E2PROM 程序存儲(chǔ)器。 （ 3） 優(yōu)化的軟件算法，智能化的自動(dòng)控制，定位精確。 方案二： 采用自制穩(wěn)壓電源。液晶顯示器不但能顯示數(shù)字還能顯示漢字，給人以清晰，完善的解釋。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與論證 8 方案一： 可見光發(fā)光二極管與光敏二極管組成的發(fā)射 — 接收電路。 方案二： 采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對(duì)小車的速度進(jìn)行調(diào)整。單片機(jī)對(duì)送來的信號(hào)進(jìn)行分析、運(yùn)算、處理，從 號(hào)輸出信號(hào)控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使 小車的行駛速度得以調(diào)整；小車返回起點(diǎn)后，立即從單片機(jī)的串行通信口輸出數(shù)據(jù)顯示已行駛的距離和所用的時(shí)間。接入了這三個(gè)發(fā)光二極管后，不但小車的運(yùn)行狀態(tài)能夠更好的表現(xiàn)出來，更重要的是，在軟件調(diào)試中，這三個(gè)發(fā)光二極管可以給我們很大的參照，可以提示我們程序運(yùn)行到什么位置，是否按照要求輸出快速的 PWM 波形或者是慢速 PWM 波形。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 4 2 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)能自動(dòng)往返于起跑線和終點(diǎn)線間的小汽車，要求從起跑線出發(fā)，每碰一次黑線根據(jù)收到的信號(hào)，通過直流電機(jī)的調(diào)速，就變換一次狀態(tài)，每次變換都有燈亮顯示，不同狀態(tài)用不同的顏色表示，到達(dá)終點(diǎn)后停留 10s，然后自動(dòng)返回起跑線，并在顯示器上顯示小車行駛過的路程和走完全程所用時(shí)間。共態(tài)導(dǎo)通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導(dǎo)致地線電位浮動(dòng)。東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課題研究的意義 3 如果不需要調(diào)速，只要使用繼電器即可；但如果需要調(diào)速，可以使用三極管，場(chǎng)效應(yīng)管等開關(guān)元件實(shí)現(xiàn) PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)速。 國(guó)內(nèi)外有關(guān)課題的研究動(dòng)態(tài) 隨著技術(shù)的發(fā)展， 國(guó)內(nèi)國(guó)外 電氣 行業(yè)對(duì)電機(jī)的 傳動(dòng)在起制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度，調(diào)速范圍，靜態(tài)范圍，靜態(tài)特性，動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面都提出了更高的要求，這就要求大量使用調(diào)速系統(tǒng)。 因此直流斬波調(diào)速呼喚快速自關(guān)斷器件 。 關(guān)鍵 詞 ： 直流電機(jī) 調(diào)速 ； 脈寬調(diào)制； AT89C51 單片機(jī) ； LED 顯示 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT ABSTRACT In the system, we have designed and made a much more plete control system of dolly,s auto trip which is based on a single chip AT89C51, the single puter is the centercontrolling unit, This paper introduces a kind of method Of DCmotor speed modification based on PWM theory by the SCM. Showing some relative knowledge upon the DCmotor timing， the basic theory and the way to implement. This paper still provides a method for modifying the speed of DCmotor by way of time by numerical direct current PWM which bines direct current electrical engineering PWM to adjust soon principle to make into adjusts soon controller and the hardware which introduces that controller in detail constitute and the PWM direct current adjust soon function. The relay controls the machine’s positive and negative trun, and Using PWM direct current machine and the Hshape bridge circuit to adjust the speed and orientation of the automobile. The LED with the MAX7219 is used to display the time and the total distance. The former simulated control was replaced by Single Chip Micyoco control， which not only made the control precision higher without zero shift， but also facilitated the systematic improvement and upgrading， with flexibility and adaptability enhenced . Key words: DC motor speed regulating； sports in primary and middle schools； AT89C51 chip microp rocessor； LED Display 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 目 錄 前 言 ................................................................................................................................... 1 課題研究的意義、國(guó)內(nèi)外有關(guān)課題的研究動(dòng)態(tài)和自己的見解 ........................ 2 研究的意義 .................................................................................................. 2 國(guó)內(nèi)外有關(guān)課題的研究動(dòng)態(tài) ...................................................................... 2 課題研究的主要內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵性問題和預(yù)期的成果 ............................ 2 課題的主要內(nèi)容 .......................................................................................... 2 擬解決的關(guān)鍵性問題 .................................................................................. 2 預(yù)期的成果 ................................................................................................. 3 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 ........................................................................................... 4 設(shè)計(jì)任務(wù) ...................................................................................................... 4 設(shè)計(jì)要求 ..................................................................................................... 4 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì)思路 .................................................................................... 5 系統(tǒng)分析 ..................................................................................................... 5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路 ...................................................................................... 5 系統(tǒng)組成框圖 ....................................