【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(duì)于輸入電壓或者負(fù)載電流的急劇變化的響應(yīng)慢。 電源的優(yōu)點(diǎn): 電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)定，調(diào)試方便(幾乎不用調(diào)試)。 價(jià)格便宜，適合于對(duì)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(hào)的元件，工作頻率低，易于控制。獨(dú)立式按鍵就是各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)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(huì)影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個(gè)按鍵按下了。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件簡(jiǎn)單。但每個(gè)按鍵需要占用一個(gè)輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，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(chǎng)合。消除鍵抖動(dòng)。一般按鍵在按下的時(shí)候有抖動(dòng)的問題，即鍵的簧片在按下時(shí)會(huì)有輕微的彈跳，需經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間才會(huì)可靠地接觸。若在簧片抖動(dòng)時(shí)進(jìn)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(dòng)的問題。最簡(jiǎn)單的辦法是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，等待（延遲）一段時(shí)間再進(jìn)行“行掃描”，延遲時(shí)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(shí)，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時(shí)達(dá)到消除抖動(dòng)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(cè)子程序，主程序每執(zhí)行一次則鍵盤檢測(cè)子程序被執(zhí)行一次，對(duì)鍵盤進(jìn)行檢測(cè)一次，如果把沒有鍵按下，則跳過鍵識(shí)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(shí)別按鍵，得到按鍵的編碼值，然后根據(jù)編碼值進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理完后再回到主程序執(zhí)行。 電機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)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(shí)導(dǎo)通，同時(shí)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(jiǎn)化。在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)方面，我們采用了占空比可調(diào)的周期矩形信號(hào)控制。脈沖頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有影響，脈沖頻率高連續(xù)性好，但帶帶負(fù)載能力差脈沖頻率低則反之。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脈沖頻率在40Hz以上，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，但加負(fù)載后，速度下降明顯，低速時(shí)甚至?xí)＾D(zhuǎn)；脈沖頻率在10Hz以下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)有明顯跳動(dòng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)證明，脈沖頻率在15Hz30Hz時(shí)效果最佳。而具體采用的頻率可根據(jù)個(gè)別電動(dòng)機(jī)性能在此范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。通過對(duì)信號(hào)占空比的調(diào)整來對(duì)車速進(jìn)行調(diào)節(jié)。速度微調(diào)方面，可以通過對(duì)占空比跨度逐增或逐減分別實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的逐加或逐減。利用孤立元件搭建的H橋電路一個(gè)缺點(diǎn)就是擊穿， 即Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通，或者Q3和Q4同時(shí)導(dǎo)通。選擇使用芯片可減少這一狀況。常用的電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)芯片有：TA7291S、NJU7382 、L29L298。4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)選擇20世紀(jì)80年代以來，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就通用單片機(jī)而言，世界上一些著名的計(jì)算機(jī)廠家已投放市場(chǎng)的產(chǎn)品就有50多個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。目前世界上較為著名的8位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和主要機(jī)型如下：美國(guó)Intel公司：MCS—51系列及其增強(qiáng)型系列美國(guó)Motorola公司：6801系列和6805系列美國(guó)Atmel公司：89C51等單片機(jī)美國(guó)Zilog公司：Z8系列及SUPER8美國(guó)Fairchild公司：F8系列和3870系列美國(guó)Rockwell公司：6500/1系列美國(guó)TI（德克薩司儀器儀表）公司：TMS7000系列NS（美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列 等等。盡管單片機(jī)的品種很多，但是在我國(guó)使用最多的還是Intel公司的MCS—51系列單片機(jī)和美國(guó)Atmel公司的89C51單片機(jī)MCS—51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型80380587518031內(nèi)部包括一個(gè)8位CPU、128個(gè)字節(jié)RAM，21個(gè)特殊功能寄存器（SFR）、4個(gè)8位并行I/O口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲(chǔ)器，需外擴(kuò)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(chǔ)器，是一個(gè)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(shí)，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機(jī)。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機(jī)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(gè)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(jià)格相對(duì)8031較貴。8031外擴(kuò)一片4KB EPROM的就相當(dāng)與8751，它的最大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)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(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)單元。功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。此設(shè)計(jì)就采用AT89C52。在進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)對(duì)象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。鍵盤向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令，另一口輸出高電平，驅(qū)動(dòng)H型橋式電動(dòng)機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制。電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)以速度檔級(jí)數(shù)表示。速度分100檔，快慢與電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)快慢一一對(duì)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(gè)脈沖的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之和必須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時(shí)間必須由定時(shí)器來控制。設(shè)PWM周期為T，高電平時(shí)間為TH，低電平時(shí)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(shí)，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(jī)軟件內(nèi)部用于控制PWM輸出的寄存器值決定。通過對(duì)單片機(jī)定時(shí)器初始值的不同設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)占空比PWM輸出控制。用定時(shí)器T0完成PWM輸出，周期1S。定時(shí)器計(jì)數(shù)初值為0EC8A H。計(jì)數(shù)初值X計(jì)算方法：(65536－X) =，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：X=60536,考慮到處理每步程序都需要花費(fèi)系統(tǒng)時(shí)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(shí)、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(shí)去抖動(dòng)、鍵碼識(shí)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(shí)現(xiàn)調(diào)速檔位的實(shí)現(xiàn)。4．對(duì)于電機(jī)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(rèn)速度，停止則由于當(dāng)前速度逐漸降至零。這樣有利于保護(hù)電機(jī)，如電機(jī)運(yùn)用于小車上，在啟動(dòng)上采用此方式也可加大啟動(dòng)速度，防止打滑。對(duì)于運(yùn)行時(shí)間的計(jì)算、顯示。配合傳感器技術(shù)可用于計(jì)算距離，速度等重要的運(yùn)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(jī)系統(tǒng)綜合調(diào)試在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)和各種智能產(chǎn)品中常常會(huì)用用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和控制，而現(xiàn)代智能控制系統(tǒng)中，對(duì)電機(jī)的控制要求越來越精確和迅速，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)要求越來越高。隨著科技的發(fā)展，通過對(duì)電機(jī)的改造，出現(xiàn)了一些針對(duì)各種應(yīng)用要求的電機(jī)，如伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等非傳統(tǒng)電機(jī)。但是在一些對(duì)位置控制要求不高的電機(jī)控制系統(tǒng)如傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電機(jī)如直流電機(jī)乃有很大的優(yōu)勢(shì)，而要對(duì)其進(jìn)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，受環(huán)境影響小，功能復(fù)雜，系統(tǒng)修改簡(jiǎn)單，有很好的人機(jī)交換界面等特點(diǎn)。在電機(jī)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(shí)間長(zhǎng)，而在調(diào)試時(shí)很難對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而延長(zhǎng)開發(fā)周期。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，可用計(jì)算機(jī)對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，從而減小系統(tǒng)開發(fā)開支和周期。計(jì)算機(jī)仿真可分為整體仿真和實(shí)時(shí)仿真。整體仿真是對(duì)系統(tǒng)各個(gè)時(shí)間段對(duì)各個(gè)對(duì)象進(jìn)行計(jì)算和分析，從而對(duì)各個(gè)對(duì)象的變化情況有直觀的整體的了解，即能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)，如Matlab就是一個(gè)典型的實(shí)時(shí)仿真軟件。實(shí)時(shí)仿真是對(duì)時(shí)間點(diǎn)的動(dòng)態(tài)仿真，即隨著時(shí)間的推移它能動(dòng)態(tài)仿真出當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)。Proteus是一個(gè)實(shí)時(shí)仿真軟件，用來仿真各種嵌入式系統(tǒng)。它能對(duì)各種微控制器進(jìn)行仿真，本系統(tǒng)即用Proteus對(duì)直流電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設(shè)計(jì)與仿真軟件，是一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)，包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設(shè)計(jì)，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(jī)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(shì)就在于它能仿真大量的單片機(jī)芯片，比如MCS51系列、AVR、PIC系列等常用的MCU，以及單片機(jī)外圍電路，比如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，AD/DA等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個(gè)功能齊全、實(shí)用方便的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室。keilC51軟件是眾多單片機(jī)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(yǔ)言和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，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(jī)。我們重點(diǎn)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(shí)際上是PROTEUS V