【正文】 ................. 20 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ........................................................................................... 22 L298N 的介紹 ........................................................................................ 22 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 ....................................................................... 24 測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................... 24 測(cè)速程序設(shè) 計(jì) ........................................................................................ 26 A/D 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) ................................................................................. 27 電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) ................................................................................ 29 鍵盤程序的設(shè)計(jì) .................................................................................... 30 顯示程序的設(shè)計(jì) .................................................................................... 30 統(tǒng)測(cè)試結(jié)論 ....................................................................................................... 31 目錄 系統(tǒng)調(diào)試 .......................................................................................................... 31 硬件調(diào)試 ............................................................................................... 31 軟件調(diào)試 ............................................................................................... 33 綜合調(diào)試 ............................................................................................... 34 故障分析與解決方案 ........................................................................... 35 第 5 章 總結(jié)與展望 .......................................................................................... 37 設(shè)計(jì)總結(jié) ........................................................................................................... 37 展望 .................................................................................................................. 38 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 39 致 謝 ..................................................................................................................... 40 附錄： ..................................................................................................................... 41 文 ...................................................................................................... 41 ...................................................................................................... 48 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒 論 課題研究的開發(fā)背景 單片機(jī)是一種集成電路芯片。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方 式，輸入輸出特性及對(duì)電源的要求等等。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 直流電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用于各類控制系統(tǒng)中，其驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)速精度是電機(jī)能夠穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。 同時(shí)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其速度測(cè) 量的研究，系統(tǒng)掌握了電源驅(qū)動(dòng)電路和速度測(cè)量電路的連接，以及其中用的到的諸如： L298， LM311,TI607,8051 等芯片的功能及其各個(gè)引腳的功能，同時(shí)通過用面包板搭建臨時(shí)電路，加強(qiáng)了動(dòng)手能力，提高了解決實(shí)際問題的能力，充分的體現(xiàn)了理論與實(shí)踐結(jié)合，對(duì)畢業(yè)后走向社會(huì)，做了進(jìn)一步的準(zhǔn)備。 方案二： AVR 系列的單片機(jī)，特點(diǎn)是：速度快性能價(jià)格比高統(tǒng)內(nèi)從新編程 (ISP InSystem Programming)功能 AVR 單片機(jī)的定時(shí)和計(jì)數(shù)器功能大大增強(qiáng)，有 3 個(gè) PWM 輸出口。改善了穩(wěn)定檢測(cè)功能 PRO 功能 : PZ261 的光軸系統(tǒng)的發(fā)射器透過水平偏光鏡后只發(fā)射光波的水平分量、而其接收器透過垂直偏光鏡后則只接受垂直分量。但是電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí) 現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。所以在這里采用了 L298 做為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的模塊。 方案二：動(dòng)態(tài)顯示需要 CPU 時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的 CPU 時(shí)間多。 特殊功能寄存器：是用來對(duì)片內(nèi)各部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視的控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)特殊功能的 RAM 區(qū)，位于內(nèi)部 RAM 的高 128 個(gè)單震蕩電路 程序存儲(chǔ)器 定時(shí)器 串行口 并行 I/O 口 中斷系統(tǒng) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 CPU 特殊 功能 寄存 器 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 元，其地址為 80H— FFH。 單片機(jī)引腳如圖 32 所示： P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R S T9P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17X T A L 218X T A L 119V S S20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39V C C40U8A T 89 C 51 圖 32 AT 89C51 引腳 圖 P0 口： P0 口是一組８位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 用口。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的８位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）４個(gè) TTL邏輯門電路。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻 輸出電流（ IIL）。 表 31 P3 口功能表 對(duì) Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 時(shí)鐘電路： 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。電容 C1 和 C2 的作用有兩個(gè)：其一是使振蕩器起振，其二是對(duì)振蕩器的頻率 f起微調(diào)作用（ C C2 大， f變?。?RST 端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括 VCC 的上升時(shí)間和振蕩器起振的時(shí)間， VCC 上升時(shí)間若為 10ms，振蕩器起振的時(shí)間和頻率有關(guān)。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器 ,陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。 設(shè)計(jì)系統(tǒng)中所用其他芯片簡(jiǎn)介 定時(shí)器 NE555 是一個(gè)能產(chǎn)生精確定時(shí)脈沖的高穩(wěn)度控制器，其輸出驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 200mA。用途：定（延）時(shí)、消抖動(dòng)、分（倍）頻、脈沖輸出、 L、 C 速率等檢測(cè)。② TTL 邏輯能力。整體結(jié)構(gòu)所帶來的 BI MOS 管技術(shù)，它結(jié)合了 P 溝道 MOS 管的標(biāo)準(zhǔn)雙極晶體管。 傳感器主要用于測(cè)量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個(gè)極 —— 發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。每個(gè)器件有三個(gè)控制輸入端：片選 (CS)、輸入 /輸出時(shí)鐘 (I/O CLOCK)以及數(shù)據(jù)輸入端 (DATA INPUT)。 1LSB 的線性誤差 )和低噪聲的特點(diǎn)。當(dāng)工作于 12或 16 位時(shí)，在前 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖之后， DATA INPUT 無效。 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 22 A I N 01A I N 12A I N 23A I N 34A I N 45A I N 56A I N 67A I N 78A I N 89GND10A I N 911A I N 1012R E F 13R E F +14CS15DO16DI17C L K18E O C19V C C20U6T L C 2543 圖 310 TLC2543 引腳圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 從控制模塊產(chǎn)生的波形需要加載到直流電機(jī)，才能控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號(hào) VSS， VSS 可接 4． 5～ 7 V 電壓。 表 32 L298 功能邏輯圖 nAE In1 In2 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 0 停止 1 1 0 正轉(zhuǎn) 1 0 1 反轉(zhuǎn) 1 1 1 剎停 1 0 0 停止 In3， In4 的邏輯圖與表 1 相同。本章將對(duì)該直流電機(jī) 測(cè)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做具體分析。 圖 42 測(cè)速程序設(shè)計(jì)流程圖 轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，實(shí)際上是應(yīng)用了兩個(gè)中斷服務(wù)子程序， T0 中斷和 INT0 中斷。 、 和 編程為輸出端。 鍵盤程序的設(shè)計(jì) 在初始狀態(tài)下，列輸出端口輸出低電平，然后持續(xù)檢測(cè)行輸入端口的狀態(tài)是不是高電平，如果沒有鍵盤按下，輸入端口位高電平，如果有按鍵按下，則被按下的按鍵對(duì)應(yīng)的行輸入端口的電平就會(huì)被拉低，對(duì)行輸入端口電平的檢測(cè)即位對(duì)按鍵的檢測(cè)，只要檢測(cè)到有低電平出現(xiàn)就轉(zhuǎn)到查詢程序。4 DB 045H。所以該系統(tǒng)在一般的轉(zhuǎn)速檢測(cè)和控制中均可應(yīng)用。 單片機(jī)控制部分硬件調(diào)試：這一部分調(diào)試主要是檢查時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、外圍電路是否接對(duì)，單片機(jī)的電源以及地是 否接好，以及其他的一些管腳的接法。 發(fā)送部分硬件電路調(diào)試：這一部分電路硬件調(diào)試主要完成任務(wù)是使得通過電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換前后的電平關(guān)系。用戶可同時(shí)打開多個(gè)窗體編輯、調(diào)試、變量觀察 .用戶可在線對(duì)原文件直接編輯、編譯、連接、加載和調(diào)試，軟件支持編譯錯(cuò)誤源文件定位。如果是調(diào)用一函數(shù)，運(yùn)行完整個(gè)函數(shù)并停止在函數(shù)返回處。用戶程序在單步或斷點(diǎn)停下時(shí)，將更新變量的取值。 綜合調(diào)試 在硬件和軟件單獨(dú)調(diào)試成功后進(jìn)行軟硬件綜合調(diào)試，它可以分成以下幾個(gè)步驟： 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 35 ，電機(jī)運(yùn)行