【正文】 個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從AT89S52到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。增量式算法是位置算法的一種改進(jìn)。它和AT89S2一樣都具有軟件編程靈活、體積小、成本低,使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是它的頻率較低、運(yùn)算速度慢， RAM、ROM空間小等缺點(diǎn)。方案三：采用測(cè)速發(fā)電機(jī)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)上面兩種方案的論述，由于本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件連接不是很復(fù)雜，對(duì)軟件的運(yùn)行速度要求不高，所以采用方案二獨(dú)立式鍵盤(pán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其電路如圖53所示，利用兩個(gè)光電耦合器將單片機(jī)的I/O與驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行隔離，保證電路安全可靠。 通過(guò)設(shè)置讓定時(shí)器T0每50ms產(chǎn)生一次中斷，滿20次即為 1s ，此時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器T1的計(jì)數(shù)值，就可以算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：V==(TH1*256+TL1) (r/min)。其中7段發(fā)光二極管構(gòu)成7筆的字形“8”,1根發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。ISIS直譯為智能原理圖輸入系統(tǒng)。倘若此時(shí)按方向按鈕，電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖67所示，此時(shí)，Q6一端固定為低電平，Q5一端為變化的PWM信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
首先，我要特別感謝***老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間*老師指導(dǎo)我、幫助我收集文獻(xiàn)資料，理清設(shè)計(jì)思路，完善操作方法，并對(duì)我所做的設(shè)計(jì)提出有效的改進(jìn)方案。 PT0=0。 //T2EN端外部信號(hào)無(wú)效 C_T2=0。 if ((PwmCyc++)==cPwmCyc) { PwmCyc=0。 acc=1 。 if ( acc==0 ) { PwmValL=PwmValL+5。=0xFE。(ML_D2==1)) { if (PwmValL==0) { DispDigit(16,PwmValL)。 DispDigit(0,PwmValL+10)。 if (subb==0 ) { PwmValL=PwmValL1。 ML_D2=0。 ExSec=0。 PwmValL=0。 if (fanxiang==0) { ML_D1=!ML_D1。 } 24 while(1) { if (PwmValL==0) { DispDigit(PwmValL,0)。 //外中斷開(kāi)啟 PX1=0。 T1=1。= 0xF0。另外，此電路中LED可以換成LCD以便可以用鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)更多功能。（6）電路仿真 點(diǎn)仿真按鍵，按照前面介紹的系統(tǒng)使用方法進(jìn)行仿真。圖54 鍵盤(pán)程序流程在本系統(tǒng)中定時(shí)器T0中斷子程序是用來(lái)控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間和進(jìn)行速度計(jì)算和PID 運(yùn)算，其程序流程如圖55所示。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成PN結(jié)的材料決定的。 測(cè)速齒輪上共有24個(gè)齒，顯然每個(gè)齒轉(zhuǎn)過(guò)霍爾元件都會(huì)引起一個(gè)脈沖信號(hào)，則電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周總共產(chǎn)生24個(gè)信號(hào)。圖42 電源電路 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模塊是控制器與執(zhí)行器之間的橋梁，在本系統(tǒng)中單片機(jī)的I/O口不能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，只有引入電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊才能保證電機(jī)按照控制要求運(yùn)行，在這里選用L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片是由四個(gè)大功率晶體管組成的H橋電路構(gòu)成，四個(gè)晶體管分為兩組，交替導(dǎo)通和截止，用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整輸入脈沖的占空比，調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。適用于鍵盤(pán)按鍵數(shù)目較少的場(chǎng)合，不適用于鍵盤(pán)按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，故此鍵盤(pán)只適用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。當(dāng)磁鐵正對(duì)金屬板時(shí)，由于霍爾效應(yīng)，金屬板發(fā)生橫向?qū)?，因此可以在電機(jī)上安裝磁片，而將霍爾集成片安裝在固定軸上，通過(guò)對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)進(jìn)行電機(jī)速度的檢測(cè)。 單片機(jī)設(shè)計(jì)方案方案一：采用AT89S51/AT89S52作為系統(tǒng)控制的方案。為將模擬PID控制規(guī)律離散化，我們把、在第n次采樣的數(shù)據(jù)分別用、表示，于是式（23）變?yōu)椋? (24)當(dāng)采樣周期T很小時(shí)可以用T近似代替，可用近似代替，“積分”用“求和”近似代替，即可作如下近似 (25) (26)這樣，式（23）便可離散化以下差分方程 (27)上式中是偏差為零時(shí)的初值,上式中的第一項(xiàng)起比例控制作用,稱為比例（P）項(xiàng),即 = (28)第二項(xiàng)起積分控制作用,稱為積分(I)項(xiàng)即 (29)第三項(xiàng)起微分控制作用,稱為微分(D)項(xiàng)即 (210)式（27）的輸出量為全量輸出,它對(duì)于被控對(duì)象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)每次采樣時(shí)刻應(yīng)達(dá)到的位置。 由公式（22）可見(jiàn)，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,從而達(dá)到調(diào)速的目的。脈沖周期不變，只改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，即通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)進(jìn)行直流調(diào)速。該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組，至少包含兩臺(tái)與調(diào)速電動(dòng)機(jī)容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)，還要一臺(tái)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，設(shè)備多、體積大、費(fèi)用高、效率低、維護(hù)不方便等缺點(diǎn)。（2）改變電動(dòng)機(jī)主磁通。圖21為直流電機(jī)的物理模型圖，其中，固定部分（定子）由磁鐵（稱為主磁極）和電刷組成；轉(zhuǎn)動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）由環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組組成，定子與轉(zhuǎn)子之間有一氣隙。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。 PWM；PID 目 錄1 緒論 1 課題背景.......................................................................................................................1 選題的目的和意義.......................................................................................................2 研究方法.......................................................................................................................22 基本原理闡述......................................................................................................................3 直流電機(jī)調(diào)速 .3 直流電機(jī)原理 .3 直流電機(jī)調(diào)速方法 4 PWM原理及其實(shí)現(xiàn)方法 6 PWM基本原理 7 PWM脈寬調(diào)制方式 ......8 PID算法簡(jiǎn)介 8 PID控制..................................................................................................................8 數(shù)字PID算法........................................................................................................8 數(shù)字PID參數(shù)整定方法......................................................................................103 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 11 單片機(jī)設(shè)計(jì)方案 11 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案.....................................................................................................12 速度采集模塊設(shè)計(jì)方案.............................................................................................12 顯示電路設(shè)計(jì)方案.....................................................................................................13 輸入電路設(shè)計(jì)方案.....................................................................................................13 電源設(shè)計(jì)方案……………………………………………............…………....….....134 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)....................................................................................................................15 系統(tǒng)基本組成.............................................................................................................15 電源電路設(shè)計(jì).............................................................................................................15 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì).....................................................................................................16 轉(zhuǎn)速測(cè)量電路設(shè)計(jì).....................................................................................................17 AT89S52的簡(jiǎn)介...........................................................................................................18 AT89S52主要性能................................................................................................18 AT89S52主要功能例舉………………………………………………………...18 AT89S52各引腳功能介紹………………………………………………….…..19 LED顯示電路設(shè)計(jì)......................................................………………….....................19 LED簡(jiǎn)介...............................................................................................................19 LED七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu).......................................................................................20 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)............................................................................................................20 整體硬件電路圖……………………………………………………………………215 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 主程序流程圖 22 直流電機(jī)速度控制程序設(shè)計(jì) 22 鍵盤(pán)程序程序流程 24 定時(shí)程序流程 256 系統(tǒng)調(diào)試…………….......................................................................................................27 keilc51軟件簡(jiǎn)介………………………………………………………………..27……………………