【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 口檢測(cè)到的電平為高電平，而不會(huì)引起按鍵的誤操作，提高按鍵電路的抗干擾能力。 電機(jī)電路本設(shè)計(jì)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)選用的驅(qū)動(dòng)芯片為 L293D，它包含 4 個(gè)輸出通道，最大輸出峰值電流為 1．2 A，能同時(shí)驅(qū)動(dòng) 2 個(gè)直流電機(jī)工作；其信號(hào)輸入端和使能端接收到來自單片機(jī)的信號(hào)，控制電機(jī)的通斷以及正、反轉(zhuǎn)，還可以通過向使能端輸入不同占空比的方波信號(hào)來調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速(PWM 方式)。如圖 35 所示，IN 端口接控制信號(hào)，OUT 端口接電機(jī)的兩端，EN 端口接使能信號(hào)。一組 IN 端口輸入為高／低或低／高電平時(shí)，能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正／反轉(zhuǎn)。一組 IN 端口輸入均為高或低電平時(shí)，電機(jī)將停轉(zhuǎn)。EN 使能端為高電平時(shí)，相應(yīng)端口輸入信號(hào)有效；反之，則輸入信號(hào)無效。在 EN 端輸入 PWM 波，通過調(diào)整 PWM 波的占空比，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)調(diào)速。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 11 頁 共 57 頁圖 35 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 霍爾測(cè)速電路本設(shè)計(jì)中采用霍爾開關(guān)來進(jìn)行測(cè)速。霍爾開關(guān)是檢測(cè)磁場(chǎng)的傳感器，當(dāng)無磁場(chǎng)信號(hào)時(shí)輸出高電平，有磁場(chǎng)信號(hào)時(shí)輸出低電平，因此將霍爾開關(guān)輸出的信號(hào)接入單片機(jī)的外部計(jì)數(shù)引腳，然后通過測(cè)頻法將很容易求得電機(jī)的轉(zhuǎn)速，霍爾開關(guān)電路如圖 36 所示。圖 36 霍爾開關(guān)電路如圖 36 所示，霍爾開關(guān) 1 腳為輸出腳，2 腳為地腳，3 腳接電源，使用十分方便，需要注意的是霍爾開關(guān)是 OC 輸出的，因此在輸出腳需要加一個(gè)上拉電阻。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 12 頁 共 57 頁 LCD 轉(zhuǎn)速顯示電路本設(shè)計(jì)中采用 LCD1602 模組來顯示轉(zhuǎn)速，要驅(qū)動(dòng)該模組只需要按照 1602 模組的時(shí)序操作即可，參考 1602 模組的數(shù)據(jù)手冊(cè)，設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路如圖 37 所示。圖 37 液晶顯示電 路如圖 37 所示，LCD 模組 2 腳分別接地和電源（5V） ，3 腳為液晶顯示偏壓信號(hào)，通過一可調(diào)電阻接地，調(diào)節(jié)該電位器可以調(diào)節(jié)液晶的對(duì)比度，46 腳分別接單片機(jī)的,714 腳分別接單片機(jī) ,116 腳分別接電源（5V ）和地。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 13 頁 共 57 頁第四章 軟件設(shè)計(jì) 軟件功能 本設(shè)計(jì)的軟件主要結(jié)合硬件電路實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)各種功能，包括紅外遙控電機(jī)起動(dòng)，停止，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速，并且通過 LED 指示電機(jī)所處運(yùn)行狀態(tài)。另外還需要檢測(cè)出轉(zhuǎn)速并予以顯示。 紅外發(fā)射板程序分析紅外發(fā)射板主程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵的檢測(cè)，并根據(jù)相應(yīng)按鍵發(fā)射相應(yīng)的紅外碼給紅外接收板。軟件流程圖如圖 41 所示： 開始單片機(jī)初始化有鍵按下發(fā)送對(duì)應(yīng)鍵值的紅外碼NY圖 41 紅外發(fā)射板程序流程圖其中紅外編碼發(fā)射的具體函數(shù)如下所示：江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 14 頁 共 57 頁/******************************************* 發(fā)送紅外數(shù)據(jù)*******************************************/void sendcode(void){ set_count=575。//發(fā)送 9ms 38K 紅外光 flag=1。 count=0。 TR0=1。 while(countset_count)。 TR0=0。 set_count=320。//間隔 flag=0。 count=0。 TR0=1。 while(countset_count)。 TR0=0。 ircode=irsys[0]。//發(fā)送 26 位系統(tǒng)碼的前 18 位 sendcode_8()。 ircode=irsys[1]。//發(fā)送 26 位系統(tǒng)碼的前 916 位 sendcode_8()。 ircode=irsys[2]。//發(fā)送 26 位系統(tǒng)碼的前 1724 位 sendcode_8()。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 15 頁 共 57 頁 ircode=irsys[3]。//發(fā)送 26 位系統(tǒng)碼的前 2426 位 sendcode_2()。 ircode=irdata。//發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)碼 sendcode_8()。 ircode=~irdata。 //發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)反碼 sendcode_8()。 set_count=28。//發(fā)送 38k 紅外波（編碼中的 低電平） flag=1。 count=0。 TR0=1。 while(countset_count)。 TR0=0。 ir=0。 delay(23)。//延時(shí) 23ms（編碼中的 23ms 高電平） set_count=575。//發(fā)送 9ms 38k 紅外波 flag=1。 count=0。 TR0=1。 while(countset_count)。 TR0=0。 set_count=330。//間隔 flag=0。 count=0。 TR0=1。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 16 頁 共 57 頁 while(countset_count)。 TR0=0。 set_count=30。//發(fā)送 38k 紅外波（編碼中的 低電平） flag=1。 count=0。 TR0=1。 while(countset_count)。 TR0=0。 ir=0。}38KHz 的信號(hào)周期為 26us。在單片機(jī)內(nèi)部通過開啟一個(gè) 13us 的定時(shí)器，來完成把要發(fā)送的調(diào)制到 38KHz 的任務(wù)。 紅外 接收板解碼程序分析由 于 紅 外 碼 的 “0”， “1”是 通 過 不 同 脈 沖 寬 度 來 區(qū) 分 的 ， 所 以 所 謂 解 碼 就 是能 用 單 片 機(jī) 把 以 不 同寬度的脈沖區(qū)別開來，一種比較好思路就是計(jì)算兩次下降沿間隔時(shí)間，當(dāng)單片機(jī)外部中斷 1 口有下 降沿時(shí)中斷一次， 并啟動(dòng)定時(shí)器， 定時(shí)器定50us,當(dāng)下次下降沿到來時(shí)計(jì)算定時(shí)器中斷的次數(shù)， 這樣就能很好的區(qū)分不同寬度的脈沖了。解碼部分的軟件流程圖如下所示（分為主程序和外部中斷服務(wù)子程序）。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 17 頁 共 57 頁 接收起始碼接收系統(tǒng)碼接收碼接收完成標(biāo)志位置中斷返回圖 42 紅外解碼程序流程圖 外部中斷，紅外解碼程序**********************************************/void int1() interrupt 2 using 3///外部中斷{ TR0=1。//開定時(shí)器中斷if(count12amp。amp。count270)//如果信號(hào)合法，則放入 buf_count,count 清 0,對(duì)下一個(gè)脈沖信號(hào)計(jì)時(shí) { buf_count=count。 count=0。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 18 頁 共 57 頁 } delay_10us(10)。//延時(shí) 100us 以消除下降沿跳變抖動(dòng) if(ir==0)//INT1 引腳穩(wěn)定為低電平，則表法確實(shí)是信號(hào)，count 重新計(jì)時(shí)，因上面延時(shí)了 50us,故要補(bǔ)償 1 次 TO 中斷 { count=2。 } if(buf_count12amp。amp。buf_count270)//若收到的信號(hào)合法，則再進(jìn)行信號(hào)分析 { if(ir_status==0)//如果之前未收到引導(dǎo)碼 { if(buf_count210amp。amp。buf_count270)//判斷是否引導(dǎo)碼 { ir_status=1。//系統(tǒng)標(biāo)記 buf_count=0。// } } else if(ir_status==1)///收到引導(dǎo)碼 { 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 19 頁 共 57 頁 if(mon_code_count=25)//若收完 26 個(gè)脈沖 { ir_status=2。//數(shù)據(jù)解碼標(biāo)記 mon_code_count=0。//系統(tǒng)碼計(jì)算清零 buf_count=0。//中斷計(jì)數(shù)暫存清 0 } else if((buf_count40amp。amp。buf_count70)||(buf_count12amp。amp。buf_count32)) { buf_count=0。 mon_code_count++。//每收到一個(gè)信號(hào)自加 1 } } 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 20 頁 共 57 頁 測(cè)速和顯示子程序設(shè)計(jì)開始單片機(jī)初始化液晶初始化1 秒鐘定時(shí)到？讀取計(jì)數(shù)值計(jì)算每分鐘轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)液晶更新轉(zhuǎn)速NY圖 43 測(cè)速和顯示子程序流程圖由于霍爾開關(guān)輸出的轉(zhuǎn)速方波被接到外部計(jì)數(shù)端口，那么在單片機(jī)內(nèi)部只要使用測(cè)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)速，在單片機(jī)內(nèi)部開啟 10ms 定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)器計(jì)到 時(shí)。讀出外部計(jì)數(shù)端的計(jì)數(shù)值，就是 的轉(zhuǎn)速，將此轉(zhuǎn)速乘以 120 即得到了每分鐘的轉(zhuǎn)速。測(cè)速部分的代碼如下所示：void main(void)江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 21 頁 共 57 頁{uchar num。init()。 TMOD = 0x15。IE = 0X88。TH1 = 0x4c。TL1 = 0x00。TH0 = TL0 = 0。TR1 = 1。TR0 = 1。wirte_cmd(0x01)。while(1){if(TF0 == 1){TF0 = 0。N++。}if(flag)江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 22 頁 共 57 頁{freq = (65536 * N + T0H * 256 + T0L) * 120。flag = 0。str[2] = freq/1000+39。039。 str[3] = freq/100%10+39。039。str[4] = freq/10%10+39。039。str[5] = freq%10+39。039。wirte_cmd(0x80)。for(num=0。num11。num++) wirte_data(str[num])。} } } void timer1(void) interrupt 3 using 1{static uint t。if(++t = 10){t = 0。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 23 頁 共 57 頁T0L = TL0。T0H = TH0。TH0 = TL0 = 0。flag = 1。}TH1 = 0x4c。TL1 = 0x00。}江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 24 頁 共 57 頁第五章 系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試主要是針對(duì)電源部分，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，LED驅(qū)動(dòng)，按鍵電路等等進(jìn)行檢測(cè)。這一部分硬件調(diào)試主要分成兩大塊：上電前的調(diào)試和上電后的調(diào)試。 上電前的調(diào)試在上電前，必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。在這部分調(diào)試中主要使用的工具是萬用表，用來完成檢測(cè)電路中是否存在斷路或者短路情況等。通過萬用表的檢測(cè),沒有發(fā)現(xiàn)短路和斷路的地方，電路基本正常。 上電后的調(diào)試在確保硬件電路正常，無異常情況(斷路或短路)方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗(yàn)電路是否接錯(cuò)，同時(shí)還要檢驗(yàn)原理是否正確。 各模塊調(diào)試①紅外發(fā)射電路通過手機(jī)攝像頭觀看紅外發(fā)光二極管，在有按鍵按下即需要發(fā)射紅外光時(shí)，攝像頭中的紅外發(fā)光二極管確實(shí)有閃爍現(xiàn)象，表示有紅外光發(fā)出。②液晶電路調(diào)試單片機(jī)上電之后，液晶同時(shí)上電，全屏亮，通過 3 腳電位器調(diào)節(jié)液晶顯示最佳亮度，調(diào)試結(jié)果良好。③直流電機(jī)調(diào)試江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 25 頁 共 57 頁直接用 5V 直流電給電機(jī)供電，電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。 軟硬件聯(lián)調(diào)①紅外發(fā)射接收過程按下紅外發(fā)射板上的按鍵，接收板上的電機(jī)相應(yīng)動(dòng)作，并且正、反轉(zhuǎn)和加、減速與電機(jī)工作狀態(tài)相符，表明紅外編解碼都正確。且電機(jī)驅(qū)動(dòng)也實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。②測(cè)速和顯示轉(zhuǎn)速按一下發(fā)射板上的開始按鈕，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，LCD 顯示出當(dāng)前轉(zhuǎn)速(單位是轉(zhuǎn)每分鐘),當(dāng)按下發(fā)射板加速鍵后， LCD 顯示的轉(zhuǎn)速提高，當(dāng)按下發(fā)射板減速鍵后， LCD 顯示的轉(zhuǎn)速降低，由此可見，加減器和測(cè)速以及顯示轉(zhuǎn)速電路都達(dá)到了預(yù)期目標(biāo) 。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 26 頁 共 57 頁總結(jié)與展望本設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，各個(gè)模塊之間獨(dú)立性比較強(qiáng)。系統(tǒng)以 AT89C51單片機(jī)為核心，分為紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、測(cè)速模塊以及轉(zhuǎn)速顯示模塊，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案充分利用了單片機(jī)的系統(tǒng)資源，體現(xiàn)了 AT89C51 這一款 CPU 體積小、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)的