【正文】 影響其他 I/O 口線上的狀態(tài)。單片機(jī)系統(tǒng)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。 液晶顯示模塊的選擇 LCD 顯示模塊是一種被動顯示器，具有功耗低，顯示信息大，壽命長和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，在低功耗的單片機(jī)系統(tǒng)中得到大量使用。 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見的是 15 腳的 Multiwatt 封裝的 L298N 內(nèi)部含四通道邏輯驅(qū)動電路。 圖 圖 電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動 雙橋式控制的橋式可逆 PWM 變換器有以下優(yōu)點 [2]： 5 A. 電流一定連續(xù)。 H形橋式電機(jī)驅(qū)動電路包括四個三極管和一個電機(jī)。 數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)與模擬調(diào)速系統(tǒng)相對比 ,技術(shù)性能有如下優(yōu)點 : (1) 靜態(tài)精度高且能長期保持； (2) 動態(tài)性能好 ,借助于豐富的軟件 ,易于實現(xiàn)各類自適應(yīng)和復(fù)合控制； (3) 調(diào)速范圍寬； (4) 電壓波動??； (5) 參數(shù)實現(xiàn)軟件化 ,無漂移影響； (6) 所用元件數(shù)量少 ,不易失效； (7) 設(shè)定值量化程度高 ,且狀態(tài)重復(fù)率好； (8) 放大器和級間耦合噪聲很小 ,電磁干擾??； (9) 調(diào)試即投產(chǎn)靈活方便 ,易于設(shè)計和修改設(shè)計； (10) 標(biāo)準(zhǔn)及通用化程度高 ,除主 CPU 模塊外 ,僅數(shù)種附加模塊；可實現(xiàn) ,包括工藝參數(shù)在內(nèi)的多元閉環(huán)控制； (11) 適用范圍廣 ,可實現(xiàn)各類變速控制及易于實現(xiàn)與單片機(jī)或 PLC系統(tǒng)通信。目前，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床等自動控制的數(shù)控位置伺服系統(tǒng)。 數(shù)字式調(diào)速國內(nèi)外研究狀況 所謂的數(shù)字式調(diào)速系統(tǒng)就是指由數(shù)字芯片作為核心控制器的調(diào)速系統(tǒng)，出現(xiàn)于20世紀(jì) 70 年代，隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的制造工藝的迅速發(fā)展，數(shù)字控制芯片的性能越來越高，價格越來越便宜。硬件電路實現(xiàn)了對電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、急停、加速、減速的控 制，以及電機(jī)速度的實時顯示。主要介紹了用單片機(jī)軟件實現(xiàn) PWM 調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的基本方法，給出了程序流程圖和 KeilC51 程序。近年來，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動系統(tǒng)無論在理論上和實踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流拖動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的直流電機(jī)和交流電機(jī)各有缺點，直流電機(jī)調(diào)速性能好，單帶有機(jī)械換向器，有機(jī)械磨損及換向火花等問題；交流電機(jī) ，不論是異步電機(jī)還是同步電機(jī)，結(jié)構(gòu)都比直流電機(jī)簡單，工作也比直流電機(jī)可靠，單在頻率恒定的電網(wǎng)上運行時，他們的速度不能方便經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)。與模擬系統(tǒng)類似 , 全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)已發(fā)展成為緊湊式和模塊式兩大類，但全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)還是有模擬調(diào)速系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點 ,技術(shù)更先進(jìn) ,操作方便。 這時，電動機(jī) M 兩端的電壓 U 的極性隨開關(guān)器件驅(qū)動電壓的變化而改變，其控制方式有雙極式、單極式、受限單極式等多種，這里使用的是雙極式控制的可逆 PWM 變換器。這樣，電機(jī)將會逆時針轉(zhuǎn)動，如圖 。 （二）方案二：選擇 L298 芯片組成的電機(jī)驅(qū)動電路。所以在實際應(yīng)用中，本設(shè)計選用了 L298 組成的驅(qū)動電路。 按鍵電路的選擇 鍵盤是人與計算機(jī)聯(lián)系的重要手段，借此可向計算機(jī)系統(tǒng)輸入（常稱鍵入）程序、控制程序的執(zhí)行走向等，所以使用非常廣泛。 非編 碼的獨立式按鍵是指直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個按鍵電路。 。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、并行 I/O 口、串行口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。 所以，本設(shè)計最終選擇方案二，以 STC12C5A60S2 作為本系統(tǒng)的控制芯片。 方案二： T 法 (測周期法 ) 選擇 T法測速。所以最終選擇方案三，以 M/T 法方式進(jìn)行測速。 9 S T C 1 2 C 5 A 6 0 S 2液 晶 顯 示電 機(jī) 驅(qū) 動 模 塊直 流 電 機(jī)速 度 檢 測 模 塊按 鍵 控 制 模 塊 圖 系統(tǒng)框圖 10 第三章 硬件設(shè)計 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC12C5A60S2 介紹 STC12C5A60S2 系列主要性能： ? 高速： 1個時鐘 /機(jī)器周期，增強(qiáng)型 8051 內(nèi)核，速度比普通 8051 快8~12 倍 ? 寬電壓： ~ ? 增加第二復(fù)位功能腳（高可靠復(fù)位，可調(diào)整復(fù)位門檻電壓，頻率12MHz 時，無需此功能） ? 增加外部掉電檢測電路，可在掉電時，即時將數(shù)據(jù)保存進(jìn) EEPROM，正常工作時無需操作 EEPROM ? 低功耗設(shè)計：空閑模式，（可由任意一個中斷喚醒） ? 低功耗設(shè)計：掉電模式 （可由外部中斷喚醒），可支持下降沿 /上升沿和遠(yuǎn)程喚醒 ? 工作頻率： 0~35MHz，相當(dāng)于普通 8051:0~420MHz ? 時鐘：外部晶體或內(nèi)部 RC 振蕩器可選，在 ISP 下載編程用戶程序時設(shè)置 ? 8/16/20/32/40/48/52/56/60/62K 字節(jié)內(nèi) Flash 程序存儲器，擦寫數(shù)十萬次以上 ? 1280 字節(jié)片內(nèi) RAM 數(shù)據(jù)存儲器 ? 芯片內(nèi) EEPROM 功能，擦寫數(shù)十萬次以上 ? ISP/IAP，在系統(tǒng)可編程 /在應(yīng)用可編程，無需編程器 /仿真器 ? 8通道， 10位高速 ADC，速度可達(dá) 25 萬次 /秒， 2路 PWM 還可當(dāng) 2 路D/A 使用 ? 2通道捕獲 /比較單元（ PWM/PCA/CCP），也可以用來實現(xiàn) 2個定時器或者 2 個外部中斷（支持上升沿 /下降沿中斷） ? 4個 16 位定時器，兼容普通 8051 的定時器 T0/T1， 2路 PCA 實現(xiàn) 2個定時器 ? 可編程時鐘輸出功能， T0在 輸出時鐘， T1在 輸出時鐘，BRT 在 輸出時鐘 ? 硬件看門狗（ WDT） ? 高速 SPI 串行通信端口 ? 全雙工異步串行口（ UART），兼容普通 8051 的串口 11 ? 先進(jìn)的指令集結(jié)構(gòu)，兼容普通 8051 指令集，有硬件乘法 /除法指令 ? 通用 I/O 口（ 36/40/44 個），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上 拉（普通 8051傳統(tǒng) I/O 口） ? 可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開漏。內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。 基本的復(fù)位方式 單片機(jī)在啟動時都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 7805系列能提供多種固 定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。解決方案是通過對數(shù)字地與模擬地實現(xiàn)布線隔離。 YBDAA024CN02 的主要參數(shù)： ? 分辨率： 65535 色 ? 像素點： 240*320 ? 顯示尺寸： 48(H） (V） ? 亮度 :250 LUX ? 電壓輸入： DC 5~12V 2W ? 工作溫度： 10℃ — +60℃ ? 存儲溫度： 25℃ — +70℃ 如圖，該液晶有 8位數(shù)據(jù)口， 5個控制端。只需檢測該 P2口處于高電平或者低電平，就能檢測到該按鍵是否按下。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。屬于這一類的大多是作為繼電器和脈沖發(fā)生器應(yīng)用的光電傳感器，如測量線位移、線速度、角位移、角速度的光電脈沖傳感器等[1]。 Vss接邏輯控制的電源， Vs為電機(jī)驅(qū)動電源。 此處利用定時計數(shù)器讓單片機(jī) P1口的 、 、 控制 L298 的 ININ ENA 管腳，輸出占空比不同的方波，然后經(jīng)驅(qū)動芯片 L298 放大后控制直流 19 電機(jī)。 20 開 始初 始 化界 面 顯 示啟 動顯 示 轉(zhuǎn) 速設(shè) 定 速 度 和 轉(zhuǎn) 向當(dāng) 前 速 度 大 于設(shè) 定 速 度當(dāng) 前 速 度 小 于設(shè) 定 速 度減 小 占 空 比增 大 占 空 比結(jié) 束YYNNYN 圖 總體程序框圖 21 開 始順 時 針 轉(zhuǎn) 動 鍵按 下逆 時 針 轉(zhuǎn) 動 鍵按 下急 停 鍵 按 下加 速 鍵 按 下減 少 鍵 按 下電 壓 = 0 設(shè) 置 為 正 電 壓 關(guān) 系設(shè) 置 為 負(fù) 電 壓 關(guān) 系增 加 占 空 比減 少 占 空 比結(jié) 束NYYYYYNNNN 圖 轉(zhuǎn)速采集 子程序 由于本設(shè)計中當(dāng)前轉(zhuǎn)速必須隨時采集，所以采用單片機(jī) T0 定時 /計數(shù)器計時、 T1 定時 /計數(shù)器計數(shù)，定時器采用中斷方式編程（每 2ms中斷一次），在中斷服務(wù)程序中讀取單片機(jī) T1 計數(shù)器值，由于當(dāng)前轉(zhuǎn)速的顯示是以秒為單位，因此，當(dāng)中斷次數(shù)達(dá)到 500 次時計算一次讀取的計數(shù)器值并顯示，這樣便能精確的讀取電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速采集子程序如圖 所示。將接地分為模擬地和數(shù)字低，最后將模擬地和數(shù)字地用 0電阻連接。 可用萬能表 R 10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，測得繼電器線圈電阻為 60Ω，所以繼電器沒有開路現(xiàn)象。 按鍵調(diào)試 在聯(lián)調(diào)時，發(fā)現(xiàn)加減 按鍵每按下一次，會加數(shù)位。在經(jīng)過聯(lián)調(diào)后，系統(tǒng)工作正常。通過學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)工作原理以及如何利用單片機(jī)實現(xiàn)各種功能，我查閱了大量相關(guān)資料，學(xué)會了許多知識，培養(yǎng)了我獨立解決問題的