【正文】 ........................... 6 獨立式鍵盤電路 ............................................ 7 液晶顯示模塊 .............................................. 7 蜂鳴器電路 ................................................ 8 電源電路 .................................................. 8 串口通信電路 .............................................. 9 電機驅(qū)動電路 ............................................. 10 4 單片機直流電機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 .................................... 11 軟件總體結(jié)構(gòu) .................................................. 11 系統(tǒng)模塊程序設(shè)計 .............................................. 12 初始化模塊程序 ........................................... 12 鍵盤掃描模塊程序 ......................................... 13 液晶顯示模塊程序 ......................................... 15 串口通信模塊程序 ......................................... 15 電機調(diào)速模塊程序 ......................................... 17 5 系統(tǒng)測試 .......................................................... 18 測試準備 ...................................................... 18 硬件環(huán)境 ................................................. 18 軟件環(huán)境 ................................................. 18 測試項目 ................................................. 18 測試過程 ...................................................... 18 測試結(jié)果 ...................................................... 19 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 V 結(jié)束語 ............................................................... 21 致謝 ................................................................. 22 參考文獻 ............................................................. 23 附錄 ................................................................. 24 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 1 1 緒論 直流電機概述 在現(xiàn)代工業(yè)中，電動機作為電能轉(zhuǎn)換的傳動裝置被廣泛應(yīng)用于機械、冶金、石油化學(xué)、國防等工業(yè)部門中，隨著對生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長，越來越多的生產(chǎn)機械要求能實現(xiàn)自動調(diào)速。目前，單片機仍以其高可靠性、高性價比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀器儀表、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和智能家電等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。單片機一旦運用在各種產(chǎn)品上面，就可以說是使產(chǎn)品進行了升級換代，也可以把產(chǎn)品美其名曰：“智能型”，如智能型洗衣機等等。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。 配置 PWM 模塊的功 能，具體有： ① ：設(shè)置 PWM 定時器周期，該參數(shù)決定 PWM 波形的頻率。可以通過上位機對單片機進行控制直流電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速、減速等功能。 方案論證與比較 (1)主控制器的選擇與比較 采用臺灣宏晶科技有限公司生產(chǎn)的 STC89C52 系列的 8 位單片機作為本系統(tǒng)的主控制芯片，該處理器芯片內(nèi)置有 8K 的 Flash 存儲器，內(nèi)置的 UART 全雙工異步通信接口，減少外 圍接口電路。能滿足本設(shè)計要求，顯示清晰度可以通過調(diào)節(jié)偏壓端電壓來改變對比度，從而實現(xiàn)清晰度調(diào)整。 (3)鍵盤電路選擇與比較 方案一： 獨立式鍵盤，獨立式鍵盤硬件電路極為簡單，程序也非常簡單。其中，獨立式鍵盤由微動開關(guān)連接到 IO 口與地線之間組成。復(fù) 位電路采用簡單的容阻式復(fù)位電路。具有多種功能：光標顯示、畫面移位、睡眠模式等。指示電路采用發(fā)光二極管進行指示，放光二極管串聯(lián)上一個 1K 的限流電阻，正常工作時，取發(fā)光二極管上電壓為 3V，流過發(fā)光二極廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 9 管上的電流為 10mA，故 R=（ 53） /10=2K。 11223344D DC CB BA AT i t l eN um ber R evi si onS i z eA4D at e: 20 12 / 5/30 S hee t ofF i l e: S hee t 1. Sc hD oc D raw n B y :1234567891110J1C9C 10C 11C 12C 13R 11R 12GNDV C CV C CV C CGNDGNDC 1+1V D D2C 13C 2+4C 25V E E6T 2O U T7R 2IN8R 2O U T9T 2I N10T 1I N11R 1O U T12R 1IN13T 1O U T14G N D15V C C16U 43 7M A X 23 2A C P ED1D i od e 1N 91 4D2D i od e 1N 91 4V C CP P 串口電路 圖 串口通信電路 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 10 電機驅(qū)動電路 電機驅(qū)動電路主要有電機驅(qū)動芯片 L298N、少量電阻電容和二極管構(gòu)成。 蜂鳴器模塊：主要用實現(xiàn)按鍵蜂鳴。 12864液晶初始化程序流程圖如圖 系統(tǒng)初始化 開始 鍵盤掃描及處理程序 顯示刷新 數(shù)據(jù)處理 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 13 圖 串口初始程序流程圖 圖 12864液晶初始化程序流 程圖 鍵盤掃描模塊程序 鍵 盤掃描及處理程序，主要由按鍵 key按鍵 key按鍵 key按鍵 key4組成。通過控制 12864 液晶的控制口線就可以實現(xiàn)對 12864 液晶的基本數(shù)據(jù)操作。當產(chǎn)生接收中斷時，首先判斷是發(fā)送中斷還是接收中斷，若是發(fā)送中斷則清 除發(fā)送中斷標志位，若是接收中斷則先清除接收中斷標志位，然后調(diào)開始 選擇寫數(shù)據(jù) 將要寫的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線 延時 5ms 寫使能信號 有效 結(jié)束 開始 選擇寫命令 將要寫的命令放到數(shù)據(jù)總線 延時 5ms 寫使能信號 有效 結(jié)束 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 16 用串口接收函數(shù)，將接收到的數(shù)據(jù)存于接收緩沖區(qū)中，并共單片機使用。 （ 2） +5V和 +12V電源、電機控制系統(tǒng)板 、若干根杜邦線、 1塊 12864液晶模塊。 測試 過程 利用萬用表檢查各線路是否存在斷路、短路并修正。 (1)正轉(zhuǎn)測試：在發(fā)送窗中輸入正轉(zhuǎn)控制字和速度值。最后測試鍵盤的各項控制功能能否正常 。 具體內(nèi)容包括如下： 一、通過對現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛、技術(shù)比較成熟的串口通信進行研究，并經(jīng)分析論證后設(shè)計出以 STC89C52 單片機為核心控制單元的上位機電機控制 系統(tǒng)?？傊覀兪芤娣藴\，這將為我們以后的學(xué)習(xí)以及工作打下良好的基礎(chǔ)。 //上一頁 sbit Key3=P0^3。 uchar const code Name1[]={電機狀態(tài)：停止 }。 uchar const code Status4[]={減速 }。 //0：停止 1:正轉(zhuǎn) 2：反轉(zhuǎn) uchar PWM=0。 void Display(void)。 void Wr_dat12864(uchar dat)。 uchar ReFlag=0。 char PcToMcu[2]={0}。 uchar const code Name3[]={反饋脈寬： 000T/q}。 sbit Lcd_RW=P0^5。在這里，我要先感謝我的指導(dǎo) 老師，是她 對我的悉心指導(dǎo)，以及對畢業(yè)設(shè)計 各方面提供的意見，幫我理清了許多疑問。通過 RS232接口連接至 PC機，并進行相關(guān)性電機控制實驗。該系統(tǒng)完全滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。點擊發(fā)送觀察電機是否正轉(zhuǎn)，將速度改大一些看一下速度是否改變。 利用 Keil uVision2軟件進行程序的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試。 軟件環(huán)境 （ 1） Keil uVision4，用于 C51源程序的編寫、編譯、鏈接和調(diào)試。 圖 串口接收程序流程圖 開始 串口中斷 接收一個字 節(jié) 接收完 2Byte 通知 CPU 進 行數(shù)據(jù)處理 理 清除發(fā)送中 斷標志位 清除接收中 斷標志位 結(jié)束 YES NO YES NO 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機的直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計 17 電機調(diào)速模塊程序 電機調(diào)速程序模塊采用脈寬調(diào)制法實現(xiàn)速度控制。 12864 液晶顯示程序模塊，主要實現(xiàn)對輸入的要發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)的顯示，以及進入設(shè)置模式時的各種界面的的刷新顯示等。 Key2為加 1按鍵，用于設(shè)定電機的正反轉(zhuǎn)、加減速和電機速度值。主要完成的工作是設(shè)置定時器，并初始化串口。電機驅(qū)動電路原理圖如圖 所示。因此，應(yīng)適當選取該限 流電阻?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)電位器 R2，調(diào)節(jié) 12864 偏壓端 電壓，改變顯示對比度，提高顯示效果，改變顯示清晰度。 11223344D DC CB BA AT i t l eN um ber R evi si onS i z eA4D at e: 20 12 / 5/30 S hee t ofF i l e: S hee t 1. Sc hD oc D raw n B y :E A / V P P31X T A L 119X T A L 218R ST9P (R D )17P (W R )16P (IN T 0)12P (IN T 1)13P (T 0)14P (T 1)15P (T 2)1P (T 2E X )2P 3P 4P 5P 6P 7P 8(A D 0)P 39(A D 1)P 38(A D 2)P 37(A D 3)P 36(A D 4)P 35(A D 5)P 34(A D 6)P 33(A D 7)P 32(A 8) P 21(A 9) P