【正文】 Windows 界面。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 24 圖 Proteus 的界面 把器件依次按 圖 連接好。對(duì)于軟件的分步調(diào)試，應(yīng)先執(zhí)行 debug 菜單下的 start/restart debugging 菜單項(xiàng)命令，此時(shí)可以選擇 stepover 、 step into 和 step out 命令執(zhí)行程序 (可以用快捷鍵 F F11 和 ctrl+F11)，執(zhí)行的效果是單句執(zhí)行、進(jìn)入子程序執(zhí)行和跳出子程序執(zhí)行。 (2)Proteus 軟件所提供的儀表資源 對(duì)于一個(gè)仿真軟件或?qū)嶒?yàn)室，測(cè)試的儀器儀表的數(shù)量、類(lèi)型和質(zhì)量，是衡量實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個(gè)關(guān)鍵因素。 我要感謝我的 指導(dǎo)老師 。 系統(tǒng)仿真電路圖湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 18 圖 PWM 調(diào)速系統(tǒng)仿真圖 電壓輸出波形 下面 所示圖 至圖 是系統(tǒng)仿真 時(shí) 從 L293D 的 OUT1 引腳 得出的波形圖 。break。break。 if(KeyPort!=0xff) { DelayMs(10)。 //定時(shí)器開(kāi)關(guān)打開(kāi) } /* 定時(shí)器中斷子程序 */ void Timer0_isr(void) interrupt 1 { static unsigned char count。 } /* mS 延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù) unsigned char t，無(wú)返回值 unsigned char 是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是 0~255 這里使用晶振 12M， 精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編 */ void DelayMs(unsigned char t) { 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 15 while(t) { //大致延時(shí) 1mS DelayUs2x(245)。//鍵盤(pán)掃描 void Init_Timer0(void)。 第 9 腳： B 橋使能端口。 ENA， ENB 接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。在閑置模式下， CPU停止工作。 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制 信號(hào)。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4 個(gè) TTL 門(mén)電流。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌 入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 [1]。關(guān)于引腳介紹在相應(yīng)的芯片介紹處有詳細(xì)介紹。因此本文采用開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 PWM 可以應(yīng)用在許多方面，比如：電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等 [7]。由此在交流傳動(dòng)及至其它能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。噪聲只有在強(qiáng)到足 以將邏輯 1 改變?yōu)檫壿?0 或?qū)⑦壿?0 改變?yōu)檫壿?1 時(shí)，也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。 如圖 所示 ， PWM 是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有 [5]： （ 1）低功耗 CMOS 化；（ 2）微型單片化；（ 3）主流與多品種共存。該文采用的是廉價(jià)的低電壓驅(qū)動(dòng)的直流電機(jī)。該程序能使電機(jī)先正轉(zhuǎn)加速再正轉(zhuǎn)減速到 0 然后反轉(zhuǎn)加速再減速到 。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展以及各種新的理論方法，如現(xiàn)代控制理論、非線性系統(tǒng)控制思想的應(yīng)用， PWM 控制技術(shù)獲得了空前的發(fā)展。鑒于 版本不能直接使用 C 語(yǔ)言進(jìn)行仿真，采用了 Keil 生成了 Hex 文件 ，并 導(dǎo)入到 Protues 工程中 進(jìn)行仿真。另外，文中介紹了Proteus 的使用，并對(duì)該調(diào)速系統(tǒng)做了仿真。直到進(jìn)入上世紀(jì) 80 年代，隨著全控型電力電子器件的出現(xiàn)和迅速發(fā)展， PWM 控制技術(shù)才真正得到應(yīng)用。將信號(hào)輸入 L293D 驅(qū)動(dòng)芯片從而達(dá)到控制直流電機(jī)的效果。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 2 負(fù)載模塊 PWM 信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，可用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)等負(fù)載，電機(jī)作為電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)力的裝置在調(diào)速系統(tǒng)中必不 可少。 世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從 8 位、 16 位到 32 位，應(yīng)有盡有，有與主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 4 第二章 PWM 調(diào)速技術(shù) PWM 的基本原理 PWM 信號(hào)簡(jiǎn)介 脈寬調(diào)制 (PWM:Pulse Width Modulation)是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)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 [1]。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。 由于 PWM 可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點(diǎn)。 PWM 調(diào)速原理 PWM（脈沖寬度調(diào)制）是通過(guò)控制固定電壓的直流電源開(kāi)關(guān)頻率，改變負(fù)載兩端的電壓，從而達(dá)到控 制要求的一種電壓調(diào)整方法。 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想 PWM 調(diào)速系統(tǒng)按有無(wú)反饋可以分成開(kāi)環(huán) PWM 調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)和閉環(huán) PWM 調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng) [8]，閉環(huán)系統(tǒng)有著良好 的速度性能，使控制信號(hào)與電機(jī)速度基本保持同步，但是需要器件多，成本較高，而且硬件和軟件設(shè)計(jì)相對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)而言要困難。單片機(jī) 引腳接 單刀雙擲開(kāi)關(guān)至 L293D 的 IN1 或 IN2 引腳， 接 單刀雙擲開(kāi)關(guān)至湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 8 L293D 的 IN1 或 IN2 引腳，而電機(jī)接在 L293D 的 OUT1 和 OUT2 引腳兩端。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。其引腳排列如下圖 所示， L293D 可驅(qū)動(dòng) 2 個(gè)電機(jī)， OUTl、 OUT2 和 OUT OUT4 之間分別接 2個(gè)電動(dòng)機(jī)。 第 8 腳：接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，最高可達(dá) 50V。 //ms 級(jí)延時(shí) unsigned char KeyScan(void)。 } } } /* uS 延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù) unsigned char t，無(wú)返回值 unsigned char 是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是 0~255 這里使用晶振 12M，精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編 ,大致延時(shí) 長(zhǎng) 度如下 T=tx2+5 uS */ void DelayUs2x(unsigned char t) { while(t)。 //定時(shí)器中斷打開(kāi) TR0=1。 } } /* 按鍵掃描函數(shù)，返回掃描鍵值 */ unsigned char KeyScan(void) { unsigned char keyvalue。 case 0xfb:return 3。 case 0xbf:return 7。仿真時(shí)，在 AT89C51 上加載 Hex 文件，即可實(shí)現(xiàn)仿真。很多問(wèn)題經(jīng)過(guò)老師們和同學(xué)們的幫助，才最終解決。元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等。其運(yùn)行方式也可以選擇工具欄中的相應(yīng)工具進(jìn)行。再依次輸入 CAP， CAPELEC， CRYSTAL， L293D， MOTORDC， RES，依次 OK。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如 EPROM 中 [