【文章內(nèi)容簡介】 ，所有有其特有的內(nèi)部功率損耗大，全部壓降均轉(zhuǎn)換為熱量損失了。 由于核心的元件7805的工作速度不太高，所以對于輸入電壓或者負載電流的急劇變化的響應(yīng)慢。 電源的優(yōu)點: 電路簡單，穩(wěn)定，調(diào)試方便(幾乎不用調(diào)試)。 價格便宜，適合于對成本要求苛刻的產(chǎn)品。2. 3 電路中幾乎沒有產(chǎn)生高頻或者低頻輻射信號的元件，工作頻率低，易于控制。獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵各接入一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個按鍵按下了。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單。但每個按鍵需要占用一個輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。消除鍵抖動。一般按鍵在按下的時候有抖動的問題，即鍵的簧片在按下時會有輕微的彈跳，需經(jīng)過一個短暫的時間才會可靠地接觸。若在簧片抖動時進行掃描就可能得出不正確的結(jié)果。因此，在程序中要考慮防抖動的問題。最簡單的辦法是在檢測到有鍵按下時，等待（延遲）一段時間再進行“行掃描”，延遲時間為10～20ms。這可通過調(diào)用子程序來解決，當(dāng)系統(tǒng)中有顯示子程序時，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時達到消除抖動的目的。本文采用查詢工作方式，即直接在主程序中插入鍵盤檢測子程序，主程序每執(zhí)行一次則鍵盤檢測子程序被執(zhí)行一次，對鍵盤進行檢測一次，如果把沒有鍵按下，則跳過鍵識別，直接執(zhí)行主程序；如果有鍵按下，則通過鍵盤掃描子程序識別按鍵，得到按鍵的編碼值，然后根據(jù)編碼值進行相應(yīng)的處理，處理完后再回到主程序執(zhí)行。 電機PWM驅(qū)動模塊的電路本電路采用的是以大功率GTR為開關(guān)元件、H橋電路為功率放大電路所構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)。如圖2所示。圖中，四只GTR分為兩組，和為一組，和為另一組。同一組中的兩只GTR同時導(dǎo)通，同時關(guān)斷，且兩組晶體管之間可以是交替的導(dǎo)通和關(guān)斷。GTR是一種雙極性大功率高反壓晶體管，它大多用作功率開關(guān)使用，而且 GTR是一種具有自關(guān)斷能力的全控型電力半導(dǎo)體器件，這一特性可以使各類變流電路的控制更加方便和靈活，線路結(jié)構(gòu)大為簡化。在電動機驅(qū)動信號方面，我們采用了占空比可調(diào)的周期矩形信號控制。脈沖頻率對電動機轉(zhuǎn)速有影響，脈沖頻率高連續(xù)性好，但帶帶負載能力差脈沖頻率低則反之。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，脈沖頻率在40Hz以上，電動機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，但加負載后，速度下降明顯，低速時甚至?xí)＾D(zhuǎn)；脈沖頻率在10Hz以下，電動機轉(zhuǎn)動有明顯跳動現(xiàn)象。實驗證明，脈沖頻率在15Hz30Hz時效果最佳。而具體采用的頻率可根據(jù)個別電動機性能在此范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。通過對信號占空比的調(diào)整來對車速進行調(diào)節(jié)。速度微調(diào)方面，可以通過對占空比跨度逐增或逐減分別實現(xiàn)對速度的逐加或逐減。利用孤立元件搭建的H橋電路一個缺點就是擊穿， 即Q1和Q2同時導(dǎo)通，或者Q3和Q4同時導(dǎo)通。選擇使用芯片可減少這一狀況。常用的電機H橋驅(qū)動芯片有：TA7291S、NJU7382 、L29L298。4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 單片機選擇20世紀(jì)80年代以來，單片機的發(fā)展非常迅速，就通用單片機而言，世界上一些著名的計算機廠家已投放市場的產(chǎn)品就有50多個系列，數(shù)百個品種。目前世界上較為著名的8位單片機的生產(chǎn)廠家和主要機型如下：美國Intel公司：MCS—51系列及其增強型系列美國Motorola公司：6801系列和6805系列美國Atmel公司：89C51等單片機美國Zilog公司：Z8系列及SUPER8美國Fairchild公司：F8系列和3870系列美國Rockwell公司：6500/1系列美國TI（德克薩司儀器儀表）公司：TMS7000系列NS（美國國家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列 等等。盡管單片機的品種很多，但是在我國使用最多的還是Intel公司的MCS—51系列單片機和美國Atmel公司的89C51單片機MCS—51系列單片機包括三個基本型80380587518031內(nèi)部包括一個8位CPU、128個字節(jié)RAM，21個特殊功能寄存器（SFR）、4個8位并行I/O口、1個全雙工串行口、2個16位定時器/計數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲器，需外擴EPROM芯片。比較麻煩，不予采用8051是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有4K ROM，作為程序存儲器，是一個程序不超過4K字節(jié)的小系統(tǒng)。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機產(chǎn)品中。也不予采用。8751是在8031基礎(chǔ)上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構(gòu)成了一個程序小于4KB的小系統(tǒng)。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復(fù)修改程序。但其價格相對8031較貴。8031外擴一片4KB EPROM的就相當(dāng)與8751，它的最大優(yōu)點是價格低。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。也不予采用。AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。功能強大AT89C52單片機可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。此設(shè)計就采用AT89C52。在進行單片機控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個生產(chǎn)對象的實際需要設(shè)計應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計在控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。鍵盤向單片機輸入相應(yīng)控制指令，另一口輸出高電平，驅(qū)動H型橋式電動機控制電路，實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制。電動機所處速度級以速度檔級數(shù)表示。速度分100檔，快慢與電動機所處速度級快慢一一對應(yīng)。在程序中通過軟件產(chǎn)生PWM，送出預(yù)設(shè)占空比的PWM波形。PWM（脈沖寬度調(diào)制）是一系列周期固定、占空比可調(diào)的脈沖系列，由于每個脈沖的高電平時間和低電平時間之和必須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時間必須由定時器來控制。設(shè)PWM周期為T，高電平時間為TH，低電平時間為TL，電壓為VCC，則輸出電壓的平均值為：UAV =VCC*TH/（TH+TL）=VCC*TH/T=aVCC，當(dāng)VCC固定時，其電壓值取決于PWM波形的占空比a，而PWM的占空比由單片機軟件內(nèi)部用于控制PWM輸出的寄存器值決定。通過對單片機定時器初始值的不同設(shè)置，來實現(xiàn)占空比PWM輸出控制。用定時器T0完成PWM輸出，周期1S。定時器計數(shù)初值為0EC8A H。計數(shù)初值X計算方法：(65536－X) =，轉(zhuǎn)換為十六進制：X=60536,考慮到處理每步程序都需要花費系統(tǒng)時間這里我取X=60554=0EC8AH軟件主要由4部分組成：主程序、按鍵狀態(tài)掃描程序、按鍵功能處理程序定時、中斷程序。4． 主程序流程圖4．采用循環(huán)掃描方式，按下鍵，完成延時去抖動、鍵碼識別、按鍵功能執(zhí)行。、持續(xù)加/減速調(diào)速檔通過（0100）共101檔固定占空比，即相應(yīng)檔位相應(yīng)改變DIAN0，DIAN1的值，以實現(xiàn)調(diào)速檔位的實現(xiàn)。4．對于電機的啟停，在PWM控制上使用漸變的脈寬調(diào)整，即開啟后由停止勻加速到默認速度，停止則由于當(dāng)前速度逐漸降至零。這樣有利于保護電機，如電機運用于小車上，在啟動上采用此方式也可加大啟動速度，防止打滑。對于運行時間的計算、顯示。配合傳感器技術(shù)可用于計算距離，速度等重要的運行數(shù)據(jù)。 鍵盤處理上沒有采用中斷方式，必須使程序?qū)︽I盤反復(fù)掃描，程序效率不高。5 單片機系統(tǒng)綜合調(diào)試在工業(yè)自動控制系統(tǒng)和各種智能產(chǎn)品中常常會用用電動機進行驅(qū)動、傳動和控制，而現(xiàn)代智能控制系統(tǒng)中，對電機的控制要求越來越精確和迅速，對環(huán)境的適應(yīng)要求越來越高。隨著科技的發(fā)展，通過對電機的改造，出現(xiàn)了一些針對各種應(yīng)用要求的電機，如伺服電機、步進電機、開關(guān)磁阻電機等非傳統(tǒng)電機。但是在一些對位置控制要求不高的電機控制系統(tǒng)如傳動控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電機如直流電機乃有很大的優(yōu)勢，而要對其進行精確而又迅速的控制，就需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。隨著微電子和計算機的發(fā)展，數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)字控制系統(tǒng)有控制精確，硬件實現(xiàn)簡單，受環(huán)境影響小，功能復(fù)雜，系統(tǒng)修改簡單，有很好的人機交換界面等特點。在電機控制系統(tǒng)開發(fā)中，常常需要消耗各種硬件資源，系統(tǒng)構(gòu)建時間長，而在調(diào)試時很難對硬件系統(tǒng)進行修改，從而延長開發(fā)周期。隨著計算機仿真技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，可用計算機對電機控制系統(tǒng)進行仿真，從而減小系統(tǒng)開發(fā)開支和周期。計算機仿真可分為整體仿真和實時仿真。整體仿真是對系統(tǒng)各個時間段對各個對象進行計算和分析，從而對各個對象的變化情況有直觀的整體的了解，即能對系統(tǒng)進行精確的預(yù)測，如Matlab就是一個典型的實時仿真軟件。實時仿真是對時間點的動態(tài)仿真，即隨著時間的推移它能動態(tài)仿真出當(dāng)時系統(tǒng)的狀態(tài)。Proteus是一個實時仿真軟件，用來仿真各種嵌入式系統(tǒng)。它能對各種微控制器進行仿真，本系統(tǒng)即用Proteus對直流電機控制系統(tǒng)進行仿真。 PROTEUS設(shè)計與仿真平臺Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設(shè)計與仿真軟件，是一個完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計仿真平臺，包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設(shè)計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于處理器虛擬系統(tǒng)仿真模型VSM，是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，它與其他軟件最大的不同也是最大的優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機芯片，比如MCS51系列、AVR、PIC系列等常用的MCU，以及單片機外圍電路，比如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個功能齊全、實用方便的單片機實驗室。keilC51軟件是眾多單片機應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。本文中由于我們主要使用keilC51軟件編輯、調(diào)試程序，Proteus軟件仿真單片機。我們重點研究了Proteus的ISIS模塊用法，在下面的內(nèi)容中，如不特別說明，我們所說的Proteus軟件特指其ISIS模塊。ISIS直譯為智能原理圖輸入系統(tǒng)。從ISIS窗口各欄內(nèi)容可知：PROTEUS VSM所包括的內(nèi)容都已整合到ISIS中，所以，ISIS實際上是PROTEUS V