【正文】 序?qū)懞煤笊?hex 格式的導(dǎo)入仿真軟件中的微處理器就可以運(yùn)行了。以下是我做的基于單片機(jī)的直流電機(jī) PWM 調(diào)速系統(tǒng)中正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速及轉(zhuǎn)速設(shè)定的調(diào)試結(jié)果。正轉(zhuǎn)時(shí)：圖 電機(jī)正轉(zhuǎn)仿真圖從上面仿真圖可以看出當(dāng)開(kāi)始鍵或者正轉(zhuǎn)鍵按下時(shí)，電機(jī)開(kāi)始處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，并在 LCD 液晶顯示屏上顯示出來(lái)，告知操作者電機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)。反轉(zhuǎn)時(shí)：27圖 電機(jī)反轉(zhuǎn)仿真圖從上面仿真圖可以看出當(dāng)開(kāi)始鍵或者正轉(zhuǎn)鍵按下時(shí)，電機(jī)開(kāi)始處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，并在 LCD 液晶顯示屏上顯示出來(lái)，告知操作者電機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)。加速時(shí)：圖 電機(jī)加速仿真圖從上面仿真圖可以看出當(dāng)加速鍵按下時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，同時(shí) LCD 液晶顯示屏上顯示的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)增大。減速時(shí)：28圖 電機(jī)減速仿真圖從上面仿真圖可以看出當(dāng)減速鍵按下時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速減小，同時(shí) LCD 液晶顯示屏上顯示的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)減小。設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)：圖 電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定仿真圖從上面仿真圖可以看出當(dāng)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速設(shè)定鍵按下時(shí)，LCD 液晶屏上開(kāi)始顯示轉(zhuǎn)速的設(shè)定值，同時(shí)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速也慢慢變化直至和設(shè)定值相等，然后上下浮動(dòng)在設(shè)定值附近。 通過(guò)以上仿真軟件的仿真可以發(fā)現(xiàn)在這種理想狀態(tài)下，調(diào)試出的各種結(jié)果和預(yù)想的結(jié)果基本一致。29 硬件調(diào)試該課題的硬件電路部分占了整個(gè)過(guò)程很大的比例。單片機(jī)系統(tǒng)電路、液晶顯示電路、按鍵控制電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)電路是本次設(shè)計(jì)的主要硬件電路，其中時(shí)鐘模塊電路為附加功能電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)、測(cè)速模塊及驅(qū)動(dòng)模塊硬件電路簡(jiǎn)單，只要保證連接線(xiàn)路沒(méi)問(wèn)題，則能實(shí)現(xiàn)其功能。下面主要介紹按鍵控制電路和顯示電路在本次設(shè)計(jì)調(diào)試的方法與過(guò)程。步驟是先焊接各個(gè)模塊，每個(gè)模塊焊接結(jié)束以后，再進(jìn)行模塊的單獨(dú)測(cè)試，以確保在整個(gè)系統(tǒng)能正常的工作。模塊的單獨(dú)測(cè)試我采用的是用軟件輔助的方法，針對(duì)每個(gè)單獨(dú)的模塊采用相應(yīng)的程序檢測(cè)每個(gè)模塊能否實(shí)現(xiàn)其功能。在對(duì)按鍵控制的硬件調(diào)試時(shí)，采用的是每個(gè)按鍵點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二級(jí)管的思想。先將按鍵模塊、電源及單片機(jī)最小系統(tǒng)連接好，并依據(jù)連接圖寫(xiě)好相應(yīng)的程序，然后把程序下載到單片機(jī)內(nèi)，按下按鍵看其控制的二極管能否點(diǎn)亮，如果能則說(shuō)明此按鍵焊接正確，不能則說(shuō)明此按鍵焊接存在問(wèn)題，然后進(jìn)行檢測(cè)及修改。就這樣反復(fù)調(diào)試直至每個(gè)按鍵能點(diǎn)亮相應(yīng)二極管。在對(duì)顯示模塊的調(diào)試時(shí)，采用的是在程序中寫(xiě)入一段需要顯示的內(nèi)容，再把顯示器、電源及單片機(jī)最小系統(tǒng)連接起來(lái)，然后下載程序至單片機(jī)，觀(guān)察顯示器能否把需要顯示的內(nèi)容顯示出來(lái)，如果能則說(shuō)明顯示模塊能正常工作，不能則檢測(cè)及修改，直至顯示器能顯示設(shè)定的內(nèi)容。 調(diào)試故障及原因分析本節(jié)就基于單片機(jī)的直流電機(jī) PWM 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的故障和調(diào)試方面出現(xiàn)的問(wèn)題作一概要的敘述。 （1）線(xiàn)路錯(cuò)誤 在實(shí)際焊硬件電路時(shí)，由于線(xiàn)路較多，經(jīng)常會(huì)發(fā)生電路焊接錯(cuò)誤的情況，比如單片機(jī)最小系統(tǒng)剛開(kāi)始就不能下載程序，查找原因后發(fā)現(xiàn)是單片機(jī)使能端口沒(méi)有給正 5V 電壓，在使能端給正 5V 電壓后，單片機(jī)最小系統(tǒng)便能正常工作了。（2）電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有明顯跳動(dòng)現(xiàn)象30當(dāng)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)運(yùn)行很不平滑，經(jīng)過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn)脈沖頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有影響，脈沖頻率低連續(xù)性差，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)有明顯跳動(dòng)現(xiàn)象；脈沖頻率高連續(xù)性好，但帶負(fù)載能力差脈沖頻率低則反之。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脈沖頻率在 40Hz 以上，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，但加負(fù)載后，速度下降明顯，低速時(shí)甚至?xí)＾D(zhuǎn)；脈沖頻率在 10Hz 以下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)有明顯跳動(dòng)現(xiàn)象。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，脈沖頻率在 15Hz30Hz 時(shí)效果最佳，于是我便把 PWM 波的頻率調(diào)制至 20Hz。 本章小結(jié)本章詳細(xì)介紹了直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的硬件調(diào)試、軟件調(diào)試及仿真軟件調(diào)試的過(guò)程，并對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了介紹和分析。系統(tǒng)的硬件、軟件獨(dú)調(diào)和仿真軟件調(diào)試是系統(tǒng)最后的步驟也是系統(tǒng)特別重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出的系統(tǒng)是否成功，功能是否完善只有在這里才能顯現(xiàn)出來(lái)。所以為了保證設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠正常工作，必須對(duì)軟件和硬件部分的每一個(gè)部分進(jìn)行調(diào)試和分析。31總 結(jié)本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的直流電機(jī) PWM 調(diào)速系統(tǒng)的硬件部分主要是由 STC89C52單片機(jī)、紅外光電耦合器、H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)、LCD12864 以及矩陣鍵盤(pán)等組成。在該設(shè)計(jì)中我選用了 STC89C52 單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了用軟件產(chǎn)生 PWM 信號(hào)，并且通過(guò)單片機(jī)將信號(hào)傳輸給 H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)小型直流電機(jī)的啟動(dòng)、停止、正向、反向、加速和減速的控制。本設(shè)計(jì)采用紅外光電耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)速目的。與以往的模擬測(cè)速相比較，這種方法不僅精度高，而且維護(hù)方便、安全穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)采用 LCD12864 顯示電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、設(shè)定轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，這段時(shí)間里我通過(guò)查閱相關(guān)資料了解了直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，熟悉了單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并將這幾年所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化、理論化、實(shí)用化。因?yàn)闀r(shí)間緊急和個(gè)人水平有限，該設(shè)計(jì)仍然存在著很多不足，不是很完善，例如：程序中沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)速實(shí)施 PID 調(diào)節(jié)，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速不能與設(shè)定轉(zhuǎn)速很好的相符，而且系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度都有待提高。32參考文獻(xiàn)[1] 羅金成. 智能全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)理論研究與設(shè)計(jì)[D].武漢理工大學(xué)，2022.[2] 徐甫榮 等，高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].自動(dòng)化博覽,2022, 3(2)：1923.[3] 張潔．基于場(chǎng)強(qiáng)差的機(jī)械人聽(tīng)覺(jué)導(dǎo)航與控制[D].河北工業(yè)大學(xué),2022.[4] 張健 等，基于 AT89S52 單片機(jī)控制直流電機(jī)的方案與設(shè)計(jì)[J].讀寫(xiě)算（教育教學(xué)研究），2022, 1(2)：2527.[5] 張雪冬,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室預(yù)約與及信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].北京交通大學(xué)，2022. [6] 方映 [J].電腦知識(shí)與技術(shù)（認(rèn)證考試），2022, 3(2)：2527.[7] 王新嵐．淺談直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2022, 3(2)：2529.[8] 李強(qiáng) [J].電子世界，2022, 2(3)：2028.[9] 竇振中，PIE系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1998.[10] 錢(qián)瑩晶 [J].懷化學(xué)院學(xué)報(bào)，2022, 1(2)：2127.[11] 丁元杰，單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[12] 馮博琴，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，2022.[13] [D].同濟(jì)大學(xué)機(jī)械學(xué)院，2022.[14] 羅亞非，凌陽(yáng) 16 位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京航天航空大學(xué)出版社，2022.[15] Glomb S W. Shift register sequenc e [M].New York:Hoklen ,1967.[16] The Principles and Testing of Sensors of Mileage Fare Meter inTaxi[J].METROLOGY amp。MEASUREMENT TECHNIQUE 2022,1(3)：34121.33致 謝一旦忙碌起來(lái)時(shí)間便變得如此短暫，幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲?；仡欉@段努力學(xué)習(xí)的過(guò)程，除了能力的提高、知識(shí)的充實(shí)之外，感受最多的便是來(lái)自老師、同學(xué)和朋友的關(guān)懷和幫助，相信這是我大學(xué)生涯中最值得懷念的東西，正是因?yàn)橛辛诉@些感情的存在，激勵(lì)我不斷摸索、不斷學(xué)習(xí)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，遇到過(guò)很多問(wèn)題，例如在寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文時(shí)，雖然在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)習(xí)了很多知識(shí)，但是不知如何把這些知識(shí)進(jìn)行整合，然后寫(xiě)到論文里。我們的指導(dǎo)老師臺(tái)老師，把我們叫到一起對(duì)我們講解論文該怎么寫(xiě)，這時(shí)我們不僅見(jiàn)識(shí)了臺(tái)老師的和藹近人，也體驗(yàn)了臺(tái)老師的耐心，他不知疲倦的對(duì)每個(gè)同學(xué)的論文進(jìn)行查看，并找出問(wèn)題所在，還告訴我們論文的每一塊該寫(xiě)什么該如何寫(xiě)，剛開(kāi)始時(shí)我們的論文寫(xiě)得很不好，大家一起讀時(shí)自己看著都感覺(jué)寫(xiě)得太差了，好丟人的感覺(jué)。但是臺(tái)老師不僅不生氣，還是細(xì)心的教導(dǎo)我們，指出每處錯(cuò)誤。所以在這段日子里，我感覺(jué)從臺(tái)老師這里學(xué)到的做人處事之道比我在畢業(yè)設(shè)計(jì)里學(xué)到的知識(shí)還要重要。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的順利完成與大學(xué)四年中各位老師對(duì)我的教導(dǎo)和關(guān)懷也是密不可分。電子信息與電氣工程系各位老師對(duì)科研一絲不茍和對(duì)教書(shū)育人理念認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，讓我永久受益。在此，對(duì)電子信息與電氣工程系的各位教師致以崇高的敬意。最后對(duì)各位專(zhuān)家、老師審閱我的論文深表感謝，并渴望給予批評(píng)指正。 馬明全2022 年 5 月于合肥學(xué)院34附 錄附錄 A 系統(tǒng)原理圖Y4 Y12Y34CN87N65N43N21..0. C .Y1Y1 Y3Y2X4X3X2X1XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.6/47U1AT89C5112365489=7 +CON0ABCD1 2 43+7RD6/D8VS2D3CON4W5 D010 FS118FG1 1D21233D41455D61677RST9LCD1PG12864F23456781RP1RESPACK750%RP11kC130pfC230pf X1CRYSTALC310uf R110kQ2NPQ3NPQ5PN Q6PNQ7NPQ8NPR41k R51kR61k71k D11N914D21N914D31N914D41N91435附錄 B 系統(tǒng)實(shí)物圖36附錄 C 部分程序includedefine uint unsigned intdefine uchar unsigned charuchar pwm=75。unsigned long int jishu=0,shuzhi。void delay(uint xms) //延時(shí)函數(shù){int a,b。for(a=xms。a0。a)for(b=110。b0。b)。}void initclock() //時(shí)鐘初始化{T2MOD=0x00。T2CON=0x04。 /*定時(shí)器 2 為自動(dòng)重裝定時(shí)工作模式) TR2=1 */RCAP2L=(6553650000)%256。 //給定時(shí)器 T2 裝初值RCAP2H=(6553650000)/256。TR2=1。 //打開(kāi)定時(shí)器中斷 1，2ET2=1。EA=1。 //開(kāi)中斷}void timer_init() //定時(shí)器一初始化{TMOD=0x15。TH1=(6553650000)/256。TL1=(6553650000)%256。ET1=1。 //開(kāi)定時(shí)器零 1 中斷TR1=1。 //啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 1TH0=0X00。TL0=0X00。ET0=1。 //開(kāi)計(jì)數(shù)器中斷TR0=1。 //啟動(dòng)計(jì)數(shù)器器 0EA=1。 //開(kāi)中斷}void jisuan() //計(jì)算時(shí)間速度距離函數(shù)37{if(time==1){ jishu=10。 jishu=TH0*256+TL0。 //讀取計(jì)數(shù)器的值 TH0=0X00。 TL0=0X00。 //重裝 time=0。 TF2=0。 RCAP2H=(6553650000)/256。 RCAP2L=(6553650000)%256。 jishu=jishu*30。 shuzhi=jishu。 qian=jishu/1000。 bai=jishu%1000/100。 shi=jishu%1000%100/10。 ge=jishu%1000%100%10。}}void control(){ EA=1。 while(1) { if(a=150) a=150。if(a=10) a=10。 P1_1=0。 delay(160a)。 P1_1=1。 delay(a)。 key=GeyKey()。 if(key==39。39。) a=n。 else if(key==39。+39。) a+=n。 else if(key==39。=39。) { P1_0=1。 dprintf(0,72,方向: 順時(shí)針)。 } else if(key==39。c39。) 38 { P1_0=0。 dprintf(0,72,方向: 逆時(shí)針)。 } else if(key==39。*39。) { P1_1=0。 break。 } else if(key!=0) break。 } EA=0。}void main(){ while(1) { display()。 jisuan()。 control())。 }}void T1_time()interrupt 5 //定時(shí)器{TF2=0。RCAP2H=(6553650000)/256。RCAP2L=(6553650000)%256。count++。if(count==10){time=1。count=0。}