【正文】 序存儲(chǔ)器 ，128x8 位 內(nèi)部 R A M ， A T 89C52 可 組成 真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) ， 減少系統(tǒng)占用面積 ， 增加了系統(tǒng)的信賴度 ， 系統(tǒng)支出便宜 。單片機(jī) PW M 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生從程序 編程方面 上來講，可以采用軟件延時(shí)和計(jì)時(shí)器延時(shí)兩種 方案 。軟件延基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 18 時(shí) 理論上使用比較便利 ，但 占用系統(tǒng)內(nèi)存較大 ， 所以 使用 起來 并不 簡(jiǎn)單 。 這種 P W M 調(diào)速器 利用 定時(shí)器 0 中斷 的方法出現(xiàn)了 PW M 脈沖， PW M 控制子程序也就是 計(jì)時(shí) 器 0 的 停止 服務(wù)程序。同時(shí)，它還要產(chǎn)生采樣 時(shí)間 ，即 根據(jù) 采樣 時(shí)間開始 A／ D 轉(zhuǎn)換 。 基于 L298 的直流 電動(dòng)機(jī) PW M 調(diào)速器 ， 通過 A T89C52 單片機(jī)的 I／ O 口輸出 PW M 信號(hào)，直接用 1T L 電平 調(diào)節(jié)開啟 芯片 L298，對(duì)電動(dòng)機(jī) 速度進(jìn)行改變 。具有 容易的電路 ， 操縱起來順手 的特點(diǎn)。 反復(fù)使用 表明，系統(tǒng)工作 恒定 ， 達(dá)到我們?cè)O(shè)計(jì)要求的 調(diào)速的功能要求，具有較大的理論價(jià)值和生產(chǎn)價(jià)值 。 圖 47 單片機(jī)與 L298 的連接 LED 數(shù)碼管顯示 LED 簡(jiǎn)介 LED（ Light Emitting Diode）， 叫做 發(fā)光二極管，是一種 硬度較高 的半導(dǎo)體器件，它可以 很輕松的 把電 變成 為光。 LED 的 呼吸中心 是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端 放置 一個(gè)支架上，一端 連接電源 負(fù)極，另一端 是 電源的正極， 把 整個(gè)晶片被 塑料制材包裹 起來。半導(dǎo)體晶片由兩 方面 組成，一 方面 是 P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占 中心的位置 ， N型半導(dǎo)體 是它的另一方面 ，在這邊 大部分 是電子。但這兩種半導(dǎo)體 器件 連接起來的時(shí)候，它們之間就 會(huì)看成 一個(gè)“ PN 結(jié)” 連接 。 當(dāng)電流通過導(dǎo)線 對(duì) 這個(gè)晶片 通入電流 的時(shí)候，電子就會(huì)被 傳到 P區(qū)，在 P區(qū)里電子 和 空穴 匯合 ，然后就會(huì)以光子的 方式 發(fā)出 電能 ，這就是 LED發(fā)光的原理。而光的顏色 由光的波長(zhǎng)控制 ，是由形成 PN結(jié)的 材質(zhì)影響的 。 除半導(dǎo)體激光器外，當(dāng)電流激勵(lì)時(shí)能發(fā)射光學(xué)輻射的半 導(dǎo)體 晶體 管。嚴(yán)格地講， 我們通常說的 LED應(yīng)該 只能對(duì)于 發(fā)射可見光的二極管； 產(chǎn)生 近紅外輻射的二極管 被稱為 紫 外發(fā)光二極管（ IRED,Infrared Emitting Diode）；發(fā)射 最大值 波長(zhǎng)在可見光短波限 左右 ，由 少數(shù) 紫外輻射的二極管稱為 紅外 發(fā)光二極管；但是 平常我們都把 上述三種半導(dǎo)體二極 叫做 發(fā)光二極管 。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖 48。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 19 圖 48 LED數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu) LED 七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) LED七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)見下圖 49， 其中：圖（ a）為共陰極結(jié)構(gòu)， 16斷發(fā)光二極管的陰極端 組合在一端 ， 對(duì)應(yīng)的 極端分開 連接 ， 工作的時(shí)候 公共端 要和大地 連接 ，要使 它為 發(fā)光二極管， 這和它對(duì)應(yīng)的正極與 高電平 相連 。圖（ b）為共陽極結(jié)構(gòu)， 8端發(fā)光二極管的 正 極端 與之相連 ，陰極端分開 進(jìn)行調(diào)節(jié) ，使用時(shí)公共端接電源。要使哪根發(fā)光二極管， 這和它對(duì)應(yīng)的負(fù)極與低電平相連 。其中 7段發(fā)光二極管構(gòu)成 7筆的字形“ 8” ,1根發(fā)光二極管 組成小 數(shù)位 。圖“ c”為引腳圖，從 ag引腳輸入 各種 的 16位二進(jìn)制編碼， 能出現(xiàn)各種 數(shù)字或 符號(hào) 。 一般用來改變 發(fā)光二極管的 7（或 8）位二極管 編號(hào) 稱為字段碼。不同數(shù)字或 符號(hào) 其字段碼不一樣， 針對(duì)相同的 數(shù)字或 符號(hào) ，共陰極 接線 和共陽極 接線的字段碼也有差異 ，共陰極和共陽極的字 段碼 被稱為 反碼。 共陰極 共陽極 管腳圖 圖 49 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 常見數(shù)字和字符的字段碼 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 20 表 43常見數(shù)字和字符的數(shù)碼段 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H L 38H C7H 9 6FH 90H 8. FFH 00H A 77H 88H “ 滅 ” 00 FFH B 7CH 83H …… …… …… LED 顯示 簡(jiǎn)單的程序流程 LED數(shù)碼管是逐個(gè)顯示的，首先要選擇現(xiàn)實(shí)的數(shù)碼管，然后找到相對(duì)應(yīng)的字碼段進(jìn)行顯示，一個(gè)顯示完之后，延時(shí)一段時(shí)間，再進(jìn)行下一個(gè)數(shù)碼管的顯示。依此類推，具體流程見圖 410。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 21 圖 410 LED顯示流程圖 本系統(tǒng)中單片機(jī)與 LED 的連接 本設(shè)計(jì) 有 四個(gè)數(shù)碼管 構(gòu)成 ，從右至左依次顯示脈寬的各位、十位、百位和直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn) 等數(shù)據(jù) ， LED 與單片機(jī)的 之間的關(guān)系 見圖 411。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 22 圖 411 本系統(tǒng)中單片機(jī)與 LED的連接 獨(dú)立式鍵盤控制模塊 鍵盤的功能及分類 鍵盤是一種最 普遍使用 的輸入 裝置 ,它是一組按鍵組成 ， 按照 功能 ， 可 叫做數(shù)字鍵和功能鍵兩種 鍵盤 ， 通過使用它輸入命令和數(shù)據(jù) ， 進(jìn)而查找 和 調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài) ， 操作起來簡(jiǎn)單快捷。 鍵盤的分類 （ a） 鍵盤按照其結(jié)構(gòu)可分為獨(dú)立式鍵盤與矩陣式鍵盤兩類。 獨(dú)立式鍵盤主要用于按鍵較少的 時(shí)候 ,矩陣式鍵盤主要 采用 按鍵較多的場(chǎng)合， 被叫做 行列式鍵盤 。 （ b） 鍵盤按 照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩 種 。這兩類鍵盤的主要差別 是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。 編碼鍵盤主要是用硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的 判斷 ； 非編碼鍵盤主要是 通過 軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與 區(qū)別 。 獨(dú)立式鍵盤 獨(dú)立式鍵盤的按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵接一根 I/O口線，一根 I/O 口線上的按鍵工作狀態(tài) 和 其它 I/O口線的工作狀態(tài) 沒有聯(lián)系 。因此，通過檢測(cè) I/O口線的電平 運(yùn)行情況 ，即可判斷鍵盤上哪個(gè)鍵被 執(zhí)行 ，獨(dú)立鍵盤見圖 412。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 23 圖 412 獨(dú)立式鍵盤 獨(dú)立式鍵盤與單片機(jī)的鏈接 本設(shè)計(jì)中有五個(gè)獨(dú)立式按鍵，分別 調(diào)節(jié) 電機(jī)的加 、 減速、正反轉(zhuǎn)、急停和系統(tǒng)的復(fù)位，獨(dú)立式按鍵與單片機(jī)的具體連接見圖 413。 圖 413 本系統(tǒng)中獨(dú)立式鍵盤與單片機(jī)的連接 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 直接應(yīng)用 AT89S52 的軟件方法實(shí)現(xiàn) PWM 信號(hào)輸 入 ，這比硬件實(shí)現(xiàn) PWM信號(hào)成本 高 ，限制 多 ， 實(shí)現(xiàn)便捷。 其流程圖如下所示。 主程序流程圖 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 24 主程序描述 :首先 執(zhí)行 程序主函數(shù) main， 然后讓 系統(tǒng) 開始運(yùn)行 ，設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式 1開啟 T1中斷，定時(shí) 20us。然后進(jìn)行按鍵查詢，本系統(tǒng)有五個(gè)按鍵，加速、減速、正反轉(zhuǎn)、急停、復(fù)位。如果相 對(duì)應(yīng) 按鍵按下，得到相對(duì)應(yīng)的脈沖 W， 然后通過 LED 數(shù)碼管 正常 顯 示脈寬 W。流程圖見圖 51。 圖 51 主程序流程圖 定時(shí)器中斷程序流程圖 定時(shí)中斷描述 :首先啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作方式為 1，開啟 TI 開啟 ，設(shè)置定時(shí)時(shí)間為 20us。 T 為定時(shí)標(biāo)記，每定時(shí)一次加 2， T 最大值 200，也就是 二 個(gè)周期時(shí)間為 1ms。在一個(gè)周期內(nèi)：當(dāng) TM時(shí)，電機(jī)停止 轉(zhuǎn)動(dòng) ，如果 T=100,T 清零，否則 再次 進(jìn)入定時(shí)中斷：當(dāng) T=M時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)，如果 T=100， T清零，否則重新進(jìn)入定時(shí)中斷。這樣按一個(gè) 不變 的頻率來接通和斷開電源，并且根據(jù) 我們的 需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的 大小 。通過 改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來達(dá)到改變平均電壓 值 的，從而來 可以使 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 發(fā)生變化 。具體流程圖見圖 52。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 25 圖 52 定時(shí)器中斷程序流程圖 LED 數(shù)碼管顯示 PWM 占空比流程圖 LED數(shù)碼管顯示描述：本設(shè)計(jì)中有四個(gè) LED數(shù)碼管顯示，分別顯示電機(jī)的方向、脈寬的百位、脈寬的十位、脈寬的各位。這幾個(gè)數(shù)碼管是依次從右往左顯示，每個(gè)數(shù)碼管顯示 時(shí)間差為 80us，但在現(xiàn)實(shí)中我們的眼睛是 看不到的 ?！?W%10”為脈寬的個(gè)位數(shù)值，“ W/10”脈寬 百 位數(shù)字，“ W/10%10”為脈寬的 十 位，“ A”則表示 直流電機(jī)的 轉(zhuǎn) 動(dòng)方向 。當(dāng)要顯示數(shù)值時(shí)，首先 要 選擇顯示的數(shù)碼管，然后選出 與之相結(jié)合 的字段碼。具體流程圖見圖 53。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 26 圖 53 LED數(shù)碼管顯示 PWM占空比流程圖 獨(dú)立式鍵盤控制流程圖 獨(dú)立式鍵盤控制描述：本系統(tǒng)中五個(gè)獨(dú)立式按鍵， K K K K K5 分別 調(diào)節(jié) 著系統(tǒng)的， 正反轉(zhuǎn)、 加速、減速、急停和復(fù)位。系統(tǒng)開始時(shí)，檢測(cè)獨(dú)立式按鍵，如有按鍵按下，則相對(duì)應(yīng)的 K=0，然后進(jìn)入子程序?qū)崿F(xiàn)案件的功能。具體流程圖見圖 54。 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 27 圖 54 獨(dú)立式鍵盤控制流程圖 6 實(shí)際設(shè)計(jì)成果 電機(jī)正轉(zhuǎn) 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè) 計(jì)，使我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識(shí) ,也使我深刻體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛。不僅讓我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的鞏固，同時(shí)也對(duì)單片機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)會(huì)了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計(jì)的各硬件的資源，其中包括：直流電機(jī) PWM調(diào)速、AT89S52單片機(jī)、 L289 引腳圖及其引腳功能等， LED數(shù)碼管顯示，為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了一定的資料。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的初期階段，難度很大，沒有頭緒。通過求助于 耿 老師、理清了 設(shè)計(jì)的 思路。同時(shí)，在圖書館里、網(wǎng)上查閱資料，攻克了畢業(yè)設(shè)計(jì)中的 各種遇到的 難題 。通過本次科技創(chuàng)新實(shí)踐，我學(xué)到了許多東西， 只是 靠書本上的東西是不夠的，需額外去查資料。無論是在硬件 設(shè)計(jì) 還是軟件設(shè)計(jì)上，我都遇到了不少的問題，在克服困難的過程中，我學(xué)到了許多 東西 ，特別是在課堂上學(xué)不到的基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 28 東西如（ PWM）。也鍛煉了我的 protel畫圖能力，以前學(xué)的時(shí)候元器件都是給定的只要到庫里面找出名字就可以，只要連線就可以，而這次是根據(jù)自己的設(shè)計(jì)需要去畫，感覺不同。本次設(shè)計(jì)我能獨(dú)立完成，算是有了很大的收獲?？偟母惺苡幸韵聨追矫妫? 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不但對(duì)單片機(jī)有了更為深入的了解，對(duì)一個(gè)課題如何畫流程圖 ，編程序等有了一定的認(rèn)識(shí)。 進(jìn)一步加強(qiáng)了我的動(dòng)手能力和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，從中學(xué)習(xí)到如何去思考和解決問題，以及如何靈活地改變方法去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。特別是深刻體會(huì)到了軟件和硬件結(jié)合的重要性，以及兩者的聯(lián)系和配合作用。 讓我了解到單片機(jī)技術(shù)對(duì)當(dāng)今人們生活的重要性。同時(shí)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也使我受益 匪淺，讓我知道做任何事情都應(yīng)腳踏實(shí)地，刻苦努力地去做，只有這樣， 才能做好。 致謝 經(jīng)過近 一 學(xué)期的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒 有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師 耿 老師。 耿 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，PCB圖 等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是 耿 老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計(jì)內(nèi)容中的錯(cuò)誤。除了敬佩 耿 老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，他的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路也給予我無盡的啟迪。并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次要感謝我的同學(xué)對(duì)我 無私的幫助，特別是在直流電機(jī) 調(diào)速 技術(shù)的相關(guān)信息方面，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)。最后我要感謝我的母校 —— 河南 工程學(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會(huì)我專業(yè)知識(shí)。在此，我再說一次謝謝！謝謝大家?。?！。 參考文獻(xiàn) [1] 林志琦 .基于 Proteus 的單片機(jī)可視化軟硬件仿真 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , [2] 周潤(rùn)景 ,張麗娜 .基于 PROTEUS的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , 基于 L298 直流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)計(jì) 29 [3] 張靖武 ,周靈彬 .單片機(jī)系統(tǒng)的 PROTEUS 設(shè)計(jì)與仿真 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 , [4] 周潤(rùn)景 ,張麗娜 .PROTEUS入門實(shí)用教程 [M].