【正文】 （ 7） 開始進(jìn)行按鍵對應(yīng)功能的處理過程。 （ 8） 判斷按鍵是否釋放。 （ 9） 若按鍵釋放，則清 KeyFlag 為 0，同時清 KeyCounter 軟計數(shù)器為 0。 按鍵方法程序框圖 該按鍵識別過程的新方法程序框圖 如圖 所示。在整個過程中沒有出現(xiàn)循環(huán)語句，從而使得主程序運(yùn)行模塊的效率得提高，保證了 CPU 的實時性。 30 圖 按鍵識別方法程序框圖 本實例中， CPU 對電機(jī)啟動、停止控制鍵（ RUNSTOPKEY）、電機(jī)方向切換鍵（ DIRKEY）和電機(jī)速度調(diào)節(jié)鍵（ PWMKEY）的識別方法與 相同，只是在框圖中的“按鍵功能處理”不同而已。 電機(jī)啟動、停止控制鍵（ RUNSTOPKEY） 功能處理 如果系統(tǒng)上電時電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)即（ MotorRunStatus=1） ；如果電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，按下 RUNSTOPKEY 后，電機(jī)就會停下來，電機(jī)的的運(yùn)行與停止?fàn)顟B(tài)在這個按鍵的作用下進(jìn)行就可以控制電機(jī)的啟動與停止操作。此部分的按鍵功能處理程序框圖如圖 所示。 31 啟動、停止鍵功能處理框圖 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制鍵功能處理 改變電機(jī)正反轉(zhuǎn)實際上 是改變驅(qū)動電機(jī)的兩路 PWM 信號的輸出，假如電機(jī)正轉(zhuǎn)則 RC1輸出 PWM 信號， RC2 只輸出低電平；反之 RC2 輸出 PWM 信號， RC1 只輸出低電平就能使電機(jī)反轉(zhuǎn)。程序中設(shè)置 MotorDirection 變量作為電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制變量，將該變量參數(shù)傳給Motor_Control（）函數(shù)即可。功能處理框圖如圖 所示。 圖 電機(jī)正反轉(zhuǎn)按鍵處理框圖 電機(jī)速度控制鍵功能處理 程序中改變 PWM信號的占空比就可以改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，由 ECCP 模塊產(chǎn)生的周期是 2ms，占空比可調(diào)的方波信號，通過設(shè)置 ECCP 模塊可以得到高電平可調(diào)的數(shù)值范圍在0250 之間，程序中定義 MotorPWMData 變量用來存儲該數(shù)值。將該變量參數(shù)傳給Motor_Control（）即可實現(xiàn)對電機(jī)速度的控制。而按鍵調(diào)節(jié)的是 PWM 信號的占空比，其數(shù)值變化 范圍 0100之間，需要將 0100 之間的占空比數(shù)值轉(zhuǎn)成 0250 之間的數(shù)值。 LCD 顯示模塊 LCD 顯示驅(qū)動單獨做成一個源程序文件和頭文件，可以方便以后其他模塊或其他應(yīng)用程序的調(diào)用。在 LCD 顯示驅(qū)動模塊中主要是 LCD 初始化函數(shù) LCD_Initize()、寫 LCD 命令函數(shù) Write_LCD_Command()、寫 LCD 數(shù)據(jù)函數(shù) Write_LCD_Data()和 LCD 字符的顯示函數(shù)LCD_Dispstr()。 LCD 初始化函數(shù) LCD 模塊在系統(tǒng)上點必須進(jìn)行初始化 ，主要包括對接口數(shù)據(jù)的總線長度、顯示行數(shù)、 32 字體類型和光標(biāo)的模式控制等。整個初始化過程如圖 所示。 圖 LCD 初始化框圖 LCD 字符串顯示字符 TS1620 可以顯示兩行 16 列 ASCII 碼，其對應(yīng)的第一行的首行地址是 80H；第二行的首地址是 C0H,送字符串到 LCD上顯示，需要定位將字符串顯示在第 X 行和第 Y 列上，顯示的字符串不能超過該行的最大列。詳細(xì)的函數(shù)代碼見 源文件。 轉(zhuǎn)速測量子程序 常用的光柵測速方法有三種 :測頻法 (M法 )、測周法 (T 法 )和測頻測周法 (M/T 法 ) M/T 法測速是將 M 法和 T 法測速結(jié)合起來的一種測速方法。它在 M 法的基礎(chǔ)上，以時間 Tc 之后再輸出第一個脈沖為止的時間為檢測時間。當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時使用 M 法，當(dāng)轉(zhuǎn)速低時使用 T法，所以在很寬的測速范圍內(nèi)精度都較高。 本系統(tǒng)采用 M/T法則測速。設(shè)置 PIC 單片機(jī)內(nèi)的定時器 /計數(shù)器 TMRI 模塊工作于計數(shù)器模式 。TMRO 工作于定時器模式，并且在超時溢出時向 CPU 發(fā)送中斷請求在 TMRO 定時期間TMRI 對輸入的脈沖進(jìn)行計數(shù)，在中斷過程中對計入的脈沖數(shù)進(jìn)行處理，獲得轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。 在系統(tǒng) 整個測速過程中，由 TMR1 的外部脈沖計數(shù)過程，由 TMR0 定時 1s，當(dāng) TMR0 定 33 時 1s 時間到，則 TMR1 停止外部計數(shù)，讀取 TMR1L 和 TMR1H 單元的內(nèi)容存儲到 MyTMR1 結(jié)構(gòu)體中，并分析該 TMR1 計數(shù)頻率是否超過設(shè)置的閥值，則直接以 TMR1 計數(shù)的脈沖為電機(jī)速度；若未超過閥值，則轉(zhuǎn)到測周算法來測量電機(jī)速度。此時，啟動 INT0 的外部中斷和TMR3 的標(biāo)準(zhǔn)時鐘計數(shù)。當(dāng) INT0 捕獲到脈沖的兩個上升邊沿時就進(jìn)行速度計算。 本章小結(jié) 本章采用模塊化設(shè)計思想 。單片機(jī)程序用 C語言編寫 。對系統(tǒng)主程序的流程進(jìn)行了分析 。說明 各模塊的功能 。最后調(diào)試通過，實現(xiàn)了各部分功能。 5 系統(tǒng) 抗干擾 引言 電子電路的抗干擾技術(shù)在電路設(shè)計中占有重要的地位，對系統(tǒng)是否正常工作有著決定作用。 抗干擾技術(shù) 干擾現(xiàn)象是電路調(diào)試和設(shè)計時必須考慮和重點解決的問題。不同電路其干擾源千差萬別，干擾傳播途徑也多種多樣，干擾現(xiàn)象也各不相同，但它們?nèi)杂泄残浴? 本系統(tǒng)在設(shè)計和調(diào)試中就考慮了這些共性因素，并結(jié)合本系統(tǒng)具體工作環(huán)境和各部分功能電路，采取了必要的抗干擾措施，取得了較理想的效果。 本系統(tǒng)電路的干擾來源主要來自系統(tǒng)內(nèi)部，即電 源電路干擾、地線干擾、數(shù)字電路對模擬電路造成的干擾。電源干擾和地線干擾是所有電路設(shè)計都必須考慮的因素，本文也不例外，當(dāng)然必須考慮。合理選擇良好的電源和地線連接方式是電路可靠工作的重要保證，許多干擾源都是通過電源和地線產(chǎn)生的，其中地線引起的噪聲干擾最大。 因為本文電路既包括模擬電路也包括數(shù)字電路，而數(shù)字電路運(yùn)行時輸入和輸出信號均只有兩種狀態(tài)，即高電平和低電平，且這兩種電平的翻轉(zhuǎn)速度很快，同時，由于數(shù)字電路基本上以導(dǎo)通或截至方式運(yùn)行，工作速率比較高，故會對電路產(chǎn)生高頻浪涌電流，可能會導(dǎo)致電路工作不正常 。而數(shù)字電 路的輸入輸出波形邊沿很陡，含有極豐富的頻率分量，這對模擬電路來說，無疑是一個高頻干擾源。為了消除以上可能出現(xiàn)的干擾，本系統(tǒng)在設(shè)計和調(diào)試過程中反復(fù)嘗試比較，最終采取如下措施，消除了系統(tǒng)干擾。 (l)合理布置電源濾波、退藕電容。 34 (2)將數(shù)字電路與模擬電路分開。 (3)合理設(shè)計地線。 (4)盡量加粗接地線和電源線。 本章小結(jié) 本章討論了系統(tǒng)的干擾現(xiàn)象進(jìn)了分析，并從軟硬件兩方面討論了解決系統(tǒng)干擾的方法 。最后討論了本系統(tǒng)的擾及其預(yù)防措施。 6 結(jié)論 工作總結(jié) 論文對直流電機(jī)轉(zhuǎn) 速控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)做了大 量的工作，從開始的方案、軟硬件的設(shè)計到組裝調(diào)試以及最后的系統(tǒng)功能實現(xiàn)，整個系統(tǒng)基本上是我獨立完成。本論文主要研究和創(chuàng)新在于 : (l)針對系統(tǒng)的技術(shù)要求，提出采用以 PIC 單片機(jī)為核心的控制方案 。完成各類芯片的合理選型 。 (2)利用 PIC18F458A系列單片機(jī)作為控制的核心，完成了以 PIC 單片機(jī)為控制系統(tǒng)核心的硬件設(shè)計，完成了輸入模塊、輸出模塊以及外圍電路等模塊的設(shè)計 ， 實現(xiàn)了系統(tǒng)的預(yù)定功能 。 (3)對 PICI8F458A系列單片機(jī)的軟件設(shè)計和實現(xiàn)方法以及部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探索研究，給出了以 PIC 單片機(jī)作為整 個控制系統(tǒng)為核心的整體軟件設(shè)計思路，并在 MPLAB 一 IDE軟件集成開發(fā)環(huán)境下，完成了整個軟件系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 35 參考文獻(xiàn) 王兆安，黃俊 .電力電子技術(shù)（第 4 版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 康華光，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第 4 版） [M]. 北京：高等教育出版社， . 康華光，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第 4 版） [M]. 北京：高等教育出版社， . 劉和平 .單片機(jī) C 語言編譯器及其應(yīng)用 ——基于 PIC18F 系列 [M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ，. 劉和平等 .PIC18Fxxx單片機(jī)程序設(shè)計及應(yīng)用 [M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， . 劉和平等 .PIC18Fxxx單片機(jī)原理及接口程序設(shè)計 [M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， . 陳伯時 . 電力傳動自動控制系統(tǒng) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， . 致謝 真誠感謝我的導(dǎo)師王關(guān)平在這四年中給我的無私幫助和諄諄教導(dǎo)。王 老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、孜孜以求、一絲不茍、兢兢業(yè)業(yè)，嚴(yán)以律己、寬以待人，這對我 養(yǎng)成認(rèn)真踏實的工作作風(fēng)和虛心鉆研的學(xué)習(xí)態(tài)度尤為有益。另外， 許多代課老師 老師也給予了我莫大的幫助，在學(xué)業(yè)和生活中給予我無私的關(guān)懷和指引。本論文的撰寫正是在他們的悉心指導(dǎo)和關(guān)心下完成的，從開始整體方案的選擇、方案的制定、工作實施到論文的修改無不滲透著他們的心血。他們淵博的知識、卓越的才智、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和求實創(chuàng)新的工作作風(fēng)使我受益非淺 。他們對我的教誨、關(guān)心和培養(yǎng)使我對以后的工作充滿信心。借 此論文完成之際，謹(jǐn)向他們致以崇高的敬意和誠摯的感謝 ! 感謝我的家人，多年來，他們在精神及物質(zhì)上一直都給我以巨大鼓勵和支持，無 論遇到什么困難，他們都給我以力量，激勵我奮勇前進(jìn)。 感謝所有在學(xué)校 期間給我 關(guān)心和幫助的老師、同學(xué)和朋友們。 36 MCLR/VPP1RA0/AN0/CVREF2RA1/AN13RA2/AN2/VREF4RA3/AN3/VREF+5RA4/T0CKI6RA5/AN4/SS/LVDIN7RE0/RD/AN58RE1/WR/C1OUT/AN69RE2/CS/C2OUT/AN710OSC1/CLKI13RA6/OSC2/CLKO14RC0/T1OSO/T1CKI15RC2/CCP117RC3/SCK/SCL18RD0/PSP0/C1IN+19RD1/PSP1/C1IN20RD2/PSP2/C2IN+21RD3/PSP3/C2IN22RD4/PSP4/ECCP1/P1A27RD5/PSP5/P1B28RD6/PSP6/P1C29RD7/PSP7/P1D30RC4/SDI/SDA23RC5/SDO24RC6/TX/CK25RC7/RX/DT26RB0/INT033RB1/INT134RB2/INT2/CANTX35RB3/CANRX36RB437RB5/PGM38RB6/PGC39RB7/PGD40RC1/T1OSI16U1P I C18 F 4 5 8C3D1R 1 9C11 0 p FC21 0 p FX11 0 M H zGND2V CC 1Q1Q2Q3 Q4R2C4GND5GND1PWM2PWM1R1R3 R2+5VGND34 4 0 V1 2U 1 1 : A7 4 HC 1 43 4U 1 1 : B7 4 HC 1 45 6U 1 1 : C7 4 HC 1 4D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1V D D2VEE3L C D 165412U2I T P 5 0 7R43 9 0G ND 9V CC 4R71K