【正文】 化進(jìn)一步推導(dǎo) 。 5， 7， 10， 12 腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。振蕩、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路由 80C51 單片機(jī)內(nèi)部給出?？傊芤娣藴\，這將為我以后的學(xué)習(xí)以及工作打下良好的基礎(chǔ)。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更深入的學(xué)到了有關(guān)單片機(jī)的原理及應(yīng)用，并且自主 的動(dòng)腦、動(dòng)手能力得到了很大的提高。此電 路運(yùn)行穩(wěn)定，檢測(cè)靈敏度高又不防礙單擺運(yùn)動(dòng)工作。 4 腳VS 接電源電壓， VS 電壓范圍 VIH 為＋ 2． 5～ 46 V。 直流電機(jī) PWM 調(diào)速原理 （ 1）直流電機(jī)轉(zhuǎn)速 直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型可用圖表示，由圖 39 可見(jiàn)電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì) Ea 的正方向與電樞電流 Ia 的方向相反， Ea 為反電動(dòng)勢(shì)；電磁轉(zhuǎn)矩 T 的正方向與轉(zhuǎn)速 n 的方向相同，是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩；軸上的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩 T2 及空載轉(zhuǎn)矩 T0 均與 n 相反，是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 圖 34 鍵盤電路 顯示電路 液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。上電自動(dòng)復(fù)位通過(guò)電容 C3 充電來(lái)實(shí)現(xiàn)。 方案 2： 光電傳感器 轉(zhuǎn)子由一直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng) ,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)速。 （ 2）鍵盤電路選擇與比較 方案 1：獨(dú)立式鍵盤，獨(dú)立式鍵盤硬件電路極為簡(jiǎn)單，程序也非常簡(jiǎn)單。 ② VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。 串行擴(kuò)展技術(shù) 在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，通用型單片機(jī)通過(guò)三總線結(jié)構(gòu)擴(kuò)展外圍器件成為單片機(jī)應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)。 低電壓化 幾乎所有的單片機(jī)都有 WAIT、 STOP 等省電運(yùn)行方式。直流電機(jī) PWM 控制實(shí)現(xiàn)部分：主要由一些二極管、電機(jī)和 L298 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊組成。其間，還包括直流電機(jī)的直接清零、啟動(dòng)（置數(shù)）、暫停、連續(xù)功能。因此就有可能比較普遍的應(yīng)用微機(jī)來(lái)控制電機(jī)，完成各種新穎的、高性能的控制策略，使電機(jī)的各種潛在的能力得到充分的發(fā)揮，十點(diǎn)幾的性能更符合使用要求，還可以制造出各種便于控制的新型電機(jī)，使電機(jī)出現(xiàn)新的面貌。例如，軍事和宇航方面的雷達(dá)天線，火炮瞄準(zhǔn)，慣性導(dǎo)航，衛(wèi)星姿態(tài)，飛船光電池對(duì)太陽(yáng)得跟蹤等控制；工業(yè)方面的各種加工中心，專用加工設(shè)備，數(shù)控機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人，塑料機(jī)械，印刷機(jī)械，繞線機(jī)，紡織機(jī)械，工業(yè)縫紉機(jī)，泵和壓縮機(jī)等設(shè)備的控制；計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和辦公設(shè)備中的各種磁盤驅(qū)動(dòng) 器，各種光盤驅(qū)動(dòng)器，繪圖儀，掃描儀，打印機(jī)，傳真機(jī)，復(fù)印機(jī)等設(shè)備的控制；音像設(shè)備和家用電器中的錄音機(jī)，錄像機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，洗衣機(jī)，冰箱，電扇等的控制。第二，三十年代末，出現(xiàn)了發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) (也稱為旋轉(zhuǎn)變流組 )，配合采用磁放大器、電機(jī)擴(kuò)大機(jī)、閘流管等控制器件，可獲得優(yōu)良的調(diào)速性能，如有較寬的調(diào)速范圍 (十比一至數(shù)十比一 )、較小的轉(zhuǎn)速變化率和調(diào)速平 滑等，特別是當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速時(shí)，可以通過(guò)發(fā)電機(jī)非常容易地將電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪慣量反饋給電網(wǎng)，這樣，一方面可得到平滑的制動(dòng)特性，另一方面又可減少能量的損耗，提高效率。由于直流電氣傳動(dòng)技術(shù)的研究和應(yīng)用已達(dá)到比較成熟的地步，應(yīng)用相當(dāng)普遍，尤其是全數(shù)字直流系統(tǒng)的出現(xiàn)，更提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的精度級(jí)可靠性。 霍爾元件測(cè)速電路 ............................................................................................... 34 第 4 章直流電機(jī) PWM 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。本設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn) PWM 調(diào)速器的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止等操作。 1602LCD 液晶顯示模塊 ........................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。首先實(shí)現(xiàn)了整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機(jī)組及水銀整流裝置使直流電氣傳動(dòng)完成了一次大的躍進(jìn)。 常用的控制直流電動(dòng)機(jī)有以下幾種 :第一，最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，通過(guò)改變電樞回路中的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。微機(jī)的應(yīng)用使直流電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)趨向于數(shù)字化、智能化，極大地推動(dòng)了電氣傳動(dòng)的發(fā)展。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用 微處理器 的數(shù)字信號(hào)對(duì) 模擬電路 進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。當(dāng)按下反轉(zhuǎn)和加速的時(shí)候電機(jī)反向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)由測(cè)速電路把轉(zhuǎn)速反饋給單片機(jī)在顯示器上顯示出來(lái)。設(shè)計(jì)控制部分：主要由 80C51 單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了 HMOS（高密度、高速度 MOS）和 CHMOS 工藝。 外圍電路內(nèi)裝化 這也是單片機(jī)發(fā)展的主要方向。 ⑵ PSEN:外 ROM 讀選通信號(hào)。顯示效果較好，還可以滾動(dòng)顯示等， 顯示靈活。 傳感器的定子上有 2 個(gè)互相垂直的繞組 A 和 B。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全 “l(fā)”態(tài)。 額定轉(zhuǎn)速 n：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。恒壓恒流橋式 2A驅(qū)動(dòng)芯片 L298N L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是 15 腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。 運(yùn)用霍爾元件作為檢測(cè)傳感器，將霍爾傳感器安裝在靠近圓盤的固定位置上，并在圓盤上分別安裝上 8 個(gè)磁鋼，當(dāng)磁鋼轉(zhuǎn)到霍爾附近時(shí) , 霍爾元件的輸出端輸出低電平信號(hào)。 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 PS PT1 PX1 PT0 PX0 外部中斷X0=0?X1=0?X2=0?X3=0?X4=0?停止操作， RETI反轉(zhuǎn)操作， RETI正轉(zhuǎn)操作， RETI減速操作， RETI加速操作， RETI 當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有中斷請(qǐng)求時(shí)，響應(yīng)如下中斷服務(wù)流程圖 42 中斷服務(wù)流程 顯示程序流程圖如圖所示 圖 43 顯示程序流程圖 開(kāi)始對(duì) LCD 進(jìn)行一些初始化操作將已知要提示的內(nèi)容送入 LCD 中并使其顯示在第一行判斷設(shè)置電機(jī)的速度是否為0 ，若是，一直等待將從鍵盤讀取的速度和轉(zhuǎn)向送入 LCD 中并使其在第二行顯示判斷是否有命令輸入，若沒(méi)，一直等待LJMP 主程序 結(jié)束語(yǔ) 在學(xué)習(xí)單片機(jī)理論課時(shí)就感覺(jué)內(nèi)容很多，知識(shí)點(diǎn)眾多，且繁瑣。在這里，我要先感謝我的指導(dǎo)老師，是她對(duì)我的悉心指導(dǎo)，以及對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)各方面提供的意見(jiàn)，幫我理清了許多疑問(wèn)。 如：開(kāi)放外部中斷 0 的設(shè)置： SETB EX0 定時(shí)中斷服務(wù)設(shè)置一定的周期0 FF00H將從鍵盤( 中斷) 讀取的數(shù)據(jù)送到 TH0 中, 從而設(shè)置脈寬通過(guò)定時(shí)中斷不停給電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片輸出脈沖 初始設(shè)置 RETI SETB EA 開(kāi)放外部中斷 0 和 1 的設(shè)置： SETB EX0 SETB EX1 SETB EA （ 2）外部中斷觸發(fā)方式設(shè)置 單片機(jī)外部中斷有兩種觸發(fā)方式，一種是電平觸發(fā)方式，另一種是脈沖觸發(fā)方式，單片機(jī)外部中斷觸發(fā)方式與 TCON 的 IT 位有關(guān)。 表 32 In3， In4 的邏輯圖與表 1 相同。D …………………………………………… 式 由式 得到： 最大值Vm ax平均值Vd最小值Vm int 1 t 2T圖1 . 3 P W M 調(diào)速原理圖 n =Ea/CeΦ≈U在定子上裝有磁極（電磁式直流電機(jī)磁極由繞在定子上的磁繞提供），其轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊壓而成，轉(zhuǎn)子外圓有槽，槽內(nèi)嵌有 電樞繞組，繞組通過(guò)換向器和電刷引出 ,直流電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 38 所示 圖 38 直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 直流電機(jī)工作原理 直流電機(jī)磁極 N、 S 間裝著一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵磁圓柱體，圓柱體的表面上固定著一個(gè)線圈 abcd。對(duì)于 CMOS 型單片機(jī)，由于在 RST 端內(nèi)部有一個(gè)下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至 1181。 3 直流電機(jī)單元電路設(shè)計(jì)與分析 設(shè)計(jì)思路 本題要求設(shè)計(jì)一個(gè)上位機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)。再就是二次儀表的要求 ,除了顯示以外還有控制、通訊和遠(yuǎn)傳方面的要求。采用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的輸入，單片機(jī)在程序控制下，定時(shí)不斷給直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送 PWM 波形， H 型驅(qū)動(dòng)電路完成電機(jī)正，反轉(zhuǎn)控制；同時(shí)單片機(jī)不停的將從鍵盤讀取的數(shù)據(jù)送到 LCD顯示模塊去顯示 圖 22 系統(tǒng)框圖 方案論證與比較 （ 1）顯示電路選擇與比較 方案 1：采用數(shù)碼管顯示電路，該硬件電路簡(jiǎn)單，編程也比較簡(jiǎn)單。 （ 4）低電壓，低功耗。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的要求，運(yùn)用新的工藝，使片內(nèi)存儲(chǔ)器大容量化。 51 單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。直流電機(jī) PWM 控制實(shí)現(xiàn)部分：主要由一些二極管、電機(jī)和 L298 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種 PWM 技術(shù)，其中包括：相電壓控制 PWM、脈寬 PWM 法、隨機(jī) PWM、 SPWM 法、線電壓控制PWM 等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬 PWM 法，它是把每一 脈沖 寬度均相等的脈沖列作為 PWM 波形，通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或 占空比 可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。永磁材料技術(shù)的突破與微電子技術(shù)的結(jié)合又產(chǎn)生了一批新型的電動(dòng)機(jī)，如永磁直流電動(dòng)機(jī)，交流伺服電動(dòng)機(jī)，超聲波電動(dòng)機(jī)等。晶閘管變流裝置的放大倍數(shù)在 10000以上，比機(jī)組 (放大倍數(shù) 10)高 1000 倍，比汞弧變流器 (放大倍數(shù) 1000)高 10 倍 。 題目國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 直流電機(jī)問(wèn)世已有一百四十多年的歷史。 電氣傳動(dòng)技術(shù)以電動(dòng)機(jī)控制為控制對(duì)象，以微電子裝置為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論指導(dǎo)下組成電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)。 PWM speed。 from the mand input module, Optical isolation module and Hdrive module. With the standalone keyboard with a break as a mand input, singlechip in the process control, continuing to the optical isolation circuit to send PWM waveform, Htype motor driving circuit to plete positive inversion control. In the design, using PWM speed mode, by changing the PWM duty cycle to change the motor armature voltage, so as to realize the speed of the motor. Design of the control system hardware structure with a large number of integrated circuit modules, greatly simplifying the hardware circuitry to improve stability and reliability of the system so that the whole system performance is improved. Key words: AT89C51 microcontroller。當(dāng)前電機(jī)控制器的發(fā)展方向 越來(lái)越趨于多樣化和復(fù)雜化，現(xiàn)有的專用集成電路未必能滿足苛刻的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)要求，為此