免費(fèi)畢業(yè)論文--基于motorola單片機(jī)的電動(dòng)自行車(chē)控制器的設(shè)計(jì)(一)-資料下載頁(yè)
2025-05-31 04:26本頁(yè)面
【正文】 L3集成有片上的閃速存儲(chǔ)器，并且有在片的電荷泵來(lái)產(chǎn)生編程和擦除電壓，所以只需要單一的外部電源就可以實(shí)現(xiàn)讀出、寫(xiě)入和擦除的全部操作。JL 3片上的閃速存儲(chǔ)器包括一個(gè)4096字節(jié)的塊作為用戶存儲(chǔ)器，外加32字節(jié)的小塊供用戶中斷向量使用。這兩塊的地址范圍分別為$EC00－$FBFF和$FFE0－$FFFF。它們可以象正常的RAM和ROM一樣讀出，而寫(xiě)入和擦除操作是通過(guò)閃速控制寄存器(FLCR)中的控制位來(lái)完成的。這種微控制器有兩種可選的振蕩器類(lèi)型：RC振蕩器和石英晶體振蕩器，具體采用哪一種，是在掩模時(shí)確定的。兩種類(lèi)型振蕩器的片內(nèi)和片外電路均不相同。石英晶體振蕩器采用石英共振或陶瓷共振來(lái)提供精確的時(shí)鐘頻率。在實(shí)際工作時(shí)，這種振蕩器有兩個(gè)外部引腳，即振蕩放大器輸入端OSC1和振蕩放大器輸出端OSC2。需要在這兩個(gè)引腳間加入晶振、反饋電阻和電容，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工作頻率。RC振蕩器依靠外部一對(duì)電阻和電容與片內(nèi)電路來(lái)提供精度為10％的時(shí)鐘頻率，要求用在這里的電阻和電容自己的精度為1％。按這種方式連接的振蕩器精度和穩(wěn)定度都要比石英晶體振蕩器為低，但它只用到了一個(gè)外部引腳，即OSC1。原OSC2引腳可以設(shè)定為通用I/O引腳PT6或者RC振蕩器輸出時(shí)鐘RCCLK。這兩種振蕩器外部接法如下圖所示：振蕩器電路的輸出2OSCOUT為SIM單元提供時(shí)鐘，并決定COP的時(shí)鐘周期。對(duì)石英晶體振蕩器，2OSCOUT與XTALCLK相連，對(duì)RC振蕩器，2OSCOUT與RCCLK相連。將2OSCOUT二分頻后，得到OSCOUT，用于產(chǎn)生CPU和其他模塊的總線時(shí)鐘。當(dāng)CPU進(jìn)入低功耗STOP模式時(shí)，XTALCLK和RCCLK以及OSCCLK都被禁止，而在WAIT或BREAK模式時(shí)，時(shí)鐘不受影響。 控制器中所用到的片內(nèi)模塊(TIM)(1)TIM結(jié)構(gòu)和功能本次設(shè)計(jì)中，定時(shí)器模塊主要是用來(lái)產(chǎn)生PWM可調(diào)制波形。它在無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)速控制中起著非常重要的作用。先來(lái)看下它的內(nèi)部框圖：TIM框圖主要功能如下:1 2通道定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 輸入捕獲: 上升沿、下降沿或任何跳變沿3 輸出比較: 設(shè)計(jì)、清除或觸發(fā)4 脈沖調(diào)寬PWM5 可編程時(shí)鐘輸入:系統(tǒng)時(shí)鐘預(yù)分器，外時(shí)鐘(最高4MHz)輸入6 可產(chǎn)生DMA中斷7 模塊結(jié)構(gòu)，可以擴(kuò)充至8通道（2）PWM波發(fā)生器MC68HC(9)08JL3有帶緩沖的輸出比較功能。通過(guò)設(shè)置TSC0中的MS0B位，將通道0和1聯(lián)系起來(lái)，在PTD4/TCH0引腳上輸出這個(gè)輸出比較信，PTD5/TCH1這時(shí)作為普通的I/O使用。兩個(gè)通道的輸出比較寄存器在相鄰的兩個(gè)溢出周期內(nèi)，依次輪流控制輸出比較功能。先是通道0控制一個(gè)溢出周期，然后是通道1控制。這樣就可以在其中一個(gè)通道控制時(shí)，來(lái)改寫(xiě)另一個(gè)通道的輸出比較寄存器，這樣就不會(huì)出現(xiàn)在不帶緩沖的輸出比較功能中改寫(xiě)輸出比較寄存器時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。如果在使用輸出比較功能的同時(shí)，在計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，切換輸出引腳上的電平，就可以產(chǎn)生PWM信號(hào)。模數(shù)寄存器（TMODH：TMODL）中的值決定了PWM信號(hào)的周期。當(dāng)計(jì)數(shù)器中的值達(dá)到模數(shù)寄存器中的值時(shí)，TIM就切換該通道輸出引腳上的電平。相應(yīng)地，輸出比較寄存器中的值決定了PWM信號(hào)的脈寬，如下圖所示。PWM周期和脈寬由于PWM的發(fā)生，用到了TIM的輸出比較功能，所以，對(duì)于PWM來(lái)說(shuō)，同樣存在修改輸出比較寄存器時(shí)帶來(lái)的輸出脈沖暫時(shí)不穩(wěn)定的情況。因此，在MC68HC(9)08JL3中，也有不帶緩沖的PWM和帶緩沖的PWM之分。它們的操作和前面的輸出比較功能是一樣的，唯一的區(qū)別，在于通道狀態(tài)控制寄存器TSCx中的TOVx位設(shè)置的不同，PWM方式下，要是該位有效，使得時(shí)鐘溢出時(shí)，切換輸出引腳上的電平。PWM初始化順序如下：1. TIM狀態(tài)控制寄存器TSC：設(shè)置TSTOP位，使TIM停止；設(shè)置TR位，使TIM復(fù)位；:TMODL中寫(xiě)入PWM的周期（模數(shù)）；（TCHxH:TCHxL）中寫(xiě)入PWM脈寬；（TSCx）中：寫(xiě)入0:1（無(wú)緩沖的輸出比較或者PWM信號(hào)）或者1:0（緩沖的輸出比較或者PWM信號(hào)）到模式選擇位MSxB:MSxA；TOVx寫(xiě)入1，在溢出時(shí)，切換輸出引腳上的電平；在沿/電平選擇位，ELSxB:ELSxA，寫(xiě)入1:0（清除輸出引腳點(diǎn)平）或者1:1（設(shè)置輸出引腳電平）。 ADC轉(zhuǎn)換模塊MC68HC(9)08JL3包含有一個(gè)8位的12路ADC轉(zhuǎn)換器。其主要特性為:112路可復(fù)用的ADC通道2結(jié)果為連續(xù)線性近似38位的分辨率4單一或連續(xù)轉(zhuǎn)換5具有轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志或中斷功能6．時(shí)鐘可選的ADCADC的12路輸入引腳分別為PTB7~PTB0，PTD3~PTD0?？梢赃x擇其中的任何一條腿作為ADC的電壓輸入，ADC通過(guò)近似連續(xù)的計(jì)數(shù)器值來(lái)標(biāo)定轉(zhuǎn)換結(jié)果。其精度為8位。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束，ADC將結(jié)果放入ADC數(shù)據(jù)寄存器，并且設(shè)立標(biāo)志或產(chǎn)生中斷。PTB7~PTB0，PTD3~PTD0可作為通常I/O引腿或ADC的輸入，通過(guò)設(shè)定(ADC狀態(tài)控制寄存器，$003C)來(lái)選擇哪一路作為ADC輸入。一旦設(shè)定為ADC輸入，其作為普通I/O功能失效，這時(shí)，向此位的端口寄存器或DDR寫(xiě)入無(wú)效，而讀時(shí)，倘若DDR相應(yīng)位為0，讀入為0。而相應(yīng)位為1，讀出的將是以前的鎖存值。這時(shí)，其它未設(shè)為ADC輸入的引腿保持其正常的I/O功能。ADC轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換，高于或等于Vss，其結(jié)果為$FF， 低于或等于Vdd，其結(jié)果為$00。每次轉(zhuǎn)換要16個(gè)ADC內(nèi)部時(shí)鐘。ADC從寫(xiě)ADSCR信號(hào)的第一個(gè)ADC內(nèi)部時(shí)鐘的上升沿開(kāi)始轉(zhuǎn)換。倘若ADC內(nèi)部時(shí)鐘為1MHz，其完成一次轉(zhuǎn)換耗時(shí)16us。當(dāng)連續(xù)轉(zhuǎn)換時(shí)，ADC連續(xù)對(duì)所選通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并對(duì)ADC的數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行每次更新，而不管讀出與否。轉(zhuǎn)換通過(guò)ADCO位清零來(lái)終止。每次轉(zhuǎn)換完后COCO位(ADC狀態(tài)控制寄存器，$003C)置一，可以通過(guò)寫(xiě)ADC狀態(tài)控制寄存器，$003C或讀ADC數(shù)據(jù)寄存器來(lái)清零。當(dāng)AIEN置1，允許ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷。而且COCO位為0，就會(huì)發(fā)生中斷。但是允許中斷時(shí)，COCO位并不是作為轉(zhuǎn)換結(jié) 付出了不少的努力。在解決困難的過(guò)程中學(xué)到了以前從來(lái)沒(méi)有學(xué)到的東西。課題研究過(guò)程，每一點(diǎn)進(jìn)步都離不開(kāi)老師的悉心指導(dǎo)，論文的每一章節(jié)都凝結(jié)著老師的心血。老師深厚的學(xué)術(shù)造詣、淵博的學(xué)識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、踏實(shí)的工作作風(fēng)、真摯寬容的處世原則和一絲不茍的敬業(yè)精神，實(shí)為我們今后學(xué)習(xí)之楷模。最后要特別感謝我的父母，我的室友和我的同學(xué)，他們不僅在生活上給予我悉心的關(guān)懷，而且在學(xué)習(xí)上和精神上給了我極大的鼓勵(lì)。論文完成之際，謹(jǐn)向他們獻(xiàn)上我深深的謝意。衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱我的畢業(yè)設(shè)計(jì)和參加答辯的各位老師！參 考 文 獻(xiàn) M 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007雄慧 MC68單片機(jī)入門(mén)與實(shí)踐 M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006蔣煥文, 孫續(xù)編. 電子測(cè)量. 北京: 中國(guó)計(jì)量出版社,1993葉金虎. 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)[M ]. 北京: 科學(xué)出版社. 1982張 琛. 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)原理及應(yīng)用[M ]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1996譚建成. 電機(jī)控制專(zhuān)用集成電路[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,隆昌. 電機(jī)控制[ M] . 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 1997.都木馬科技. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M] . 北京: 希望電子出版社, 2000. 蘇州: 蘇州鐵路機(jī)械學(xué)校 桂林工學(xué)院: 電子與計(jì)算機(jī)系1王季秩,等. 電機(jī)實(shí)用技術(shù)[M] . 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1997.1張琛. 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)原理及應(yīng)用[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199
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