【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)；第二和第四象限分別是電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時(shí)再生制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)能在幾個(gè)象限內(nèi)工作與控制方式和電路結(jié)構(gòu)有關(guān)。如果電動(dòng)機(jī)在4個(gè)象限上都能運(yùn)行，說明電動(dòng)機(jī)的控制功能比較強(qiáng)。圖6 電動(dòng)機(jī)4個(gè)運(yùn)行象限3系統(tǒng)元器件介紹：Wln$L AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。 AT89C52是一個(gè)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Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），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位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。： 兼容MCS51指令系統(tǒng) 8kB可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM； 32個(gè)雙向I/O口； 256x8bit內(nèi)部RAM； 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷； 時(shí)鐘頻率024MHz； 2個(gè)串行中斷，可編程UART串行通道； 2個(gè)外部中斷源，共8個(gè)中斷源； 2個(gè)讀寫中斷口線，3級(jí)加密位； 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； 1有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 圖7 AT89C52引腳 如圖7所示AT89C52P為40 腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器如圖 所示，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0~P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口（32~39 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 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)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8 個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 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。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)?！　∨cAT89C51 不同之處是， 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 的外部計(jì)數(shù)輸入（）和輸入（），　　參見表1。Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收低8 位地址?！　”? 引腳號(hào)功能特性T2，時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2） 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。對(duì)端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX @RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容?！　lash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）?！? P3口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能　 P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE 脈沖。對(duì)Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。 PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號(hào)。 EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。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EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。 XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)H橋選型 該驅(qū)動(dòng)電路采用了LN298芯片，LN298是雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片。 L298N 為SGSTHOMSON Microelectronics 所出產(chǎn)的雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片( Dual FullBridge Driver ) ，內(nèi)部包含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)二相或1個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)含二個(gè)HBridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯準(zhǔn)位信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的步進(jìn)電機(jī)，且可以直接透過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；此芯片可直接由單片機(jī)的IO端口來提供模擬時(shí)序信號(hào)，但在本驅(qū)動(dòng)電路中用L297 來提供時(shí)序信號(hào)，節(jié)省了單片機(jī)IO 端口的使用。L298N 之接腳如圖8 所示，Pin1 和Pin15 可與電流偵測(cè)用電阻連 接來控制負(fù)載的電路； OUTl、OUT2 和OUTOUT4 之間分別接2 個(gè)步進(jìn)電機(jī)；input1~input4 輸入控制電位來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；Enable 則控制電機(jī)停轉(zhuǎn)?！D8 L298引腳圖紅外線對(duì)射管的驅(qū)動(dòng)分為電平型和脈沖型兩種驅(qū)動(dòng)方式，本設(shè)計(jì)中紅外傳感器選用電平驅(qū)動(dòng)方式，如圖9所示。圖9 紅外對(duì)管對(duì)射管測(cè)速傳感器一般又紅外線發(fā)射與接收系統(tǒng)組成。圓盤隨被測(cè)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，光線只能通過因孔或缺口照射到光電管上。光電管被照射時(shí)，其反向電阻很低，于是輸山一個(gè)電脈沖信號(hào)。光源被遮擋物遮住時(shí)，光電管反向電阻很大，輸出端就沒有信號(hào)輸出。這樣，根據(jù)圓盤上被遮擋次數(shù)即可測(cè)出被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速。紅外發(fā)射管和紅外接收管廣泛應(yīng)用于遙控、自控、檢測(cè)、計(jì)數(shù)等多個(gè)領(lǐng)域已成為備受關(guān)注的常用器件之一。紅外發(fā)射二極管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵GaAs）制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)中心波長(zhǎng)為830 950nm紅外光。一般來說，其紅外輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時(shí)，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。紅外發(fā)光二極管的伏安特性與普通硅二極管極為相似。當(dāng)電壓越過正向閾值電壓（）電流開始流動(dòng)，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流對(duì)工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準(zhǔn)確、穩(wěn)定，否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。 紅外發(fā)光二極管輻射功率隨環(huán)境溫度的升高（包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高）會(huì)使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈，熱耗是設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意的問題。紅外發(fā)光二極管最大輻射強(qiáng)度一般在光軸的正前方，并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強(qiáng)度為最大值的50%的角度稱為半強(qiáng)度輻射角。不同封裝工藝型號(hào)的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。 判別紅外發(fā)光二極管的正、負(fù)電極時(shí)?？捎^察紅外發(fā)光二極管兩個(gè)引腳長(zhǎng)短，通常長(zhǎng)引腳為正極，短引腳為負(fù)極。因紅外發(fā)光二極管呈透明狀，所以管殼內(nèi)電極清晰可見，內(nèi)部電極較寬較大的一個(gè)為負(fù)極，而較窄且小的一個(gè)為正極。將萬用表置于R1k擋，測(cè)量紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻，通常，正向電阻應(yīng)在30kΩ左右，反向電阻應(yīng)在500kΩ以上，這樣的管子才可正常使用。要求反向電阻越大越好。紅外接收二極管的外形和發(fā)射管基本上一樣，僅從外觀上有時(shí)較難分辨，可用觀察和測(cè)量方法識(shí)別管腳極性。若從外觀上識(shí)別，常見的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識(shí)別引腳時(shí)，面對(duì)受光窗口，從左至右，分別為正極和負(fù)極。另外，在紅外接收二極管的管體頂端有一個(gè)小斜切平面，通常帶有此斜切平面一端的引腳為負(fù)極，另一端為正極?！? 亦可用萬用表來測(cè)量，將萬用表置于R1k擋，用判別普通二極管正、負(fù)電極的方法進(jìn)行檢查，即交換紅、黑表筆兩次測(cè)量管子兩引腳間的電阻值，正常時(shí)，所得阻值應(yīng)為一大一小。以阻值較小的一次為準(zhǔn)，紅表筆所接的管腳為負(fù)極，黑表筆所接的管腳為正極?！? 紅外接收電路通常由紅外接收二極管與放大電路組成，放大電路通常又由一個(gè)集成塊及若干電阻電容等元件組成，并且需要封裝在一個(gè)金屬屏蔽盒里，雖然電路比較復(fù)雜，體積卻很小，還不及一個(gè)普通小功率三極管體積大。　　SFH50638與RPM638是一種特殊的紅外接收電路，它將紅外接收管與放大電路集成在一體，體積小（大小與一只中功率三極管相當(dāng)），密封性好，靈敏度高，并且價(jià)格低廉，市場(chǎng)售價(jià)只有幾元錢。它僅有三條管腳，分別是電源正極、電源負(fù)極以及信號(hào)輸出端，使用十分方便。　　它的主要功能包括放大,選頻,解調(diào)幾大部分,要求輸入信號(hào)需是已經(jīng)被調(diào)制的信號(hào)。經(jīng)過它的接收放大和解調(diào)會(huì)在輸出端直接輸出原始的信號(hào)。從而使電路達(dá)到最簡(jiǎn)化！靈敏度和抗干擾性都非常好，可以說是一個(gè)接收紅外信號(hào)的理想裝置。帶遙控功能的家用電器中所采用的紅外接收頭型號(hào)繁多，維修中常遇到無法購(gòu)得原型號(hào)接收頭的情況，只能尋找代換品。實(shí)際上無論何種型號(hào)的接收頭均可采用常見型號(hào)代換。代換時(shí)主要應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：　 。如原接收頭尺寸較大，則可方便地選用尺寸與之相當(dāng)?shù)娜我恍吞?hào)代換，亦可用體積更小的型號(hào)代換。目前有一種外觀像塑封三極管的微型接收頭，用于維修代換十分方便。遙控接收頭引腳順序有如下幾種：（接收面左側(cè)起）地、信號(hào)輸出、電源；電源、地、信號(hào)輸出；地、電源、信號(hào)輸出等幾種形式，代換時(shí)應(yīng)仔細(xì)區(qū)分。對(duì)于引腳順序相同的可直接按順序接入，如引腳順序不對(duì)，則可用細(xì)導(dǎo)線引接。注意地線與電源線切不可接反，否則通電后會(huì)接收立刻損壞。大多數(shù)紅外接收頭解調(diào)中心頻率為３８ｋＨｚ，但也有一些接收頭中心頻率為36KHz、37KHz、39KHz、40KHz，如果發(fā)射頻率與接收頻率相差1KHz，大多可以正常遙控，相差2KHz以上則會(huì)出現(xiàn)遙控不靈現(xiàn)象，此時(shí)可通過更換遙控發(fā)射器的晶體振子來解決。常見為455KHz晶振（對(duì)應(yīng)發(fā)射頻率38KHz），其他有429KHz、432KHz、445KHz、465KHz、480KHz等型號(hào)的晶振，相對(duì)應(yīng)的發(fā)射頻率分別為36KHz、36KHz、37KHz、39KHz、40KHz。大多數(shù)遙控接收頭輸出信號(hào)極性為負(fù)極性，即輸出端在無信號(hào)時(shí)為高電位（～），接收到信號(hào)后信號(hào)輸出端電壓下降。但也有少數(shù)接收頭輸出信號(hào)為正極性，如松下TC2180、M25等彩電的紅外接收頭，若用常見型號(hào)接收頭直接代換，則無法遙控，對(duì)于此種情況可在信號(hào)輸出端加接反相器解決，如圖10所示。圖10 輸出端加接反相器 晶振晶振是電路中常用用的時(shí)鐘元件,全稱是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。 晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。 晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。下面我就具體的介紹一下晶振的作用以及原理，晶振一般采用如圖1