【正文】 。因為XTAL2的邏輯電平與TTL電平不兼容，所以應(yīng)接一個上拉電阻，對于外部脈沖信號只要要求高電平的持續(xù)時間大于20ns，一般為低于12MHz的方波。最常用的內(nèi)部時鐘方式是采用外部接晶振（在頻率穩(wěn)定性要求不高而希望盡可能廉價時，選擇陶瓷振蕩器）和電容組成并聯(lián)諧振回路，不論HMOS還是CHMOS型的單片機其并聯(lián)諧振回路及參數(shù)相同?！?4MHz之間選擇。電容CC2的取值對振蕩器頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振速度有少許影響。CC2可在20pF100pF之間選擇，本設(shè)計的電容CC2都取30pF。 內(nèi)部時鐘方式的時鐘電路圖 復(fù)位是單片機的初始操作。其主要功能是把PC初始化為000H，使單片機從000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動。除PC之外，復(fù)位操作還對其他寄存器有影響，對我們的設(shè)計也是要考慮的。無論用戶使用哪種類型的單片機，總要涉及到單片機復(fù)位電路的設(shè)計。而單片機復(fù)位電路設(shè)計的好壞，直接影響到整個系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計完單片機系統(tǒng)，并在實驗室調(diào)試成功后，在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機”、“程序走飛”等現(xiàn)象，這主要是單片機的復(fù)位電路設(shè)計不可靠引起的。復(fù)位信號是外部輸入的強制性信號，其作用是使單片機初始化。為了達(dá)到完全復(fù)位和清除的目的，在振蕩器工作條件下，要在RST端至少維持兩個機器周期的高電平，才可以實現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位電路可分為上電復(fù)位和手動復(fù)位，在本系統(tǒng)采用的是手動復(fù)位。RST引腳是復(fù)位信號的輸入端。R1取200歐姆。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩周期（二個機器周期）以上。由于使用的頻率為12MHZ的晶體振蕩器，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過24μs才能完成復(fù)位操作。手動壓合SW1開關(guān)可使單片機復(fù)位。一般，SW1閉合時間約為幾毫秒到幾十毫秒，能保證C5充分放電時能使R2有充分長時間處于高電平狀態(tài)使單片機復(fù)位。，其原理如下：保護主要有過壓保護和過流保護，采用控制電路進(jìn)行能夠過壓過流保護時，存在一個過壓過流信號檢測問題。過流信號一般采用霍爾電流傳感器檢測，或采用直流回路中串電阻的方法檢測。本文采用的是BHL霍爾電流傳感器。 轉(zhuǎn)速檢測本設(shè)計中選用的轉(zhuǎn)速檢測裝置由單片微機、模擬電壓變換電路幾A/D轉(zhuǎn)換器接口芯片組成的測速裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測，圖中的三部分均具有線行特性：(1) 分辨率。設(shè)考慮到轉(zhuǎn)速超調(diào)時的最高轉(zhuǎn)速為，A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為，則測速分辨率為： (r/min) ()一定時，A/D的位數(shù)越多Rn越小，分辨能力越強。和選定后，CPU從A/D轉(zhuǎn)換器讀入的轉(zhuǎn)換值成正比。所以，測速分辨率與轉(zhuǎn)速無關(guān)，轉(zhuǎn)速測量值的計算式為： （r/min） ()用于可逆系統(tǒng)測速時，直流測速機輸出電壓具有雙極性。(2) 測速精度。測速發(fā)電機A/D轉(zhuǎn)換器測速的精度，除決定于這兩個元件本身的精度外，還與測速機輸出電壓變換電路的誤差有關(guān)。(3) 檢測時間。測速發(fā)電機A/D轉(zhuǎn)換器測速的檢測時間，包括A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間、微機執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換程序及轉(zhuǎn)向判別、轉(zhuǎn)速測量值運算程序等所經(jīng)歷的時間。圖 測速機測速的電路原理圖(4) 轉(zhuǎn)速反饋值和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。轉(zhuǎn)速反饋值為： （數(shù)字量）由于分辨率與轉(zhuǎn)速無關(guān)，所以轉(zhuǎn)速系數(shù)值的確定與M法測速相同。當(dāng)取時（數(shù)字量），這樣可簡化轉(zhuǎn)速給定值與反饋之間的偏差量的求取。直流測速發(fā)電機的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律，由電磁理論可知直流測速發(fā)電機的感應(yīng)電動勢E與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系：式中 C —— 與發(fā)電機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；Φ —— 磁通?？梢姼袘?yīng)電動勢與轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)線性關(guān)系 。測速發(fā)電機工作時需接負(fù)載電阻，負(fù)載電阻R的端電壓U就是我們得到的輸出電壓。根據(jù)圖可得，端電壓等于感應(yīng)電動勢減去它的內(nèi)阻r上的壓降，即 ()，整理后得 ()。如果式中的Φ、r、R都能保持為常數(shù)，則U與n之間呈線性關(guān)系。為實現(xiàn)單片機機對轉(zhuǎn)速的檢測，需對測速機輸出的模擬電壓Ua進(jìn)行變換。，電位器RP1用來改變前置放大器A1的輸出電壓，經(jīng)A2與二極管組成的絕對值放大器獲得標(biāo)準(zhǔn)模擬電壓Ud。 速度檢測電路圖，R2取99K；R3，R5，R8，R6取2 K；R1，R4，R7取1 K即可實現(xiàn)四倍放大。 電流檢測電路，R1是取樣電阻，其他部分的工作原理與轉(zhuǎn)速檢測電路類似。對電流的檢測在本設(shè)計中采用霍爾傳感器(BHL)，霍爾傳感器是一、二 次側(cè)電路高度絕緣、帶寬從直流到100kHz、反應(yīng)時間小于1us的傳感器 。在其二次的取樣電阻上可獲得與二次側(cè)電流波形相同的電壓波形。 采用霍爾電流傳感器的檢測電路圖，R1取100 K；R2，R23，R4，R6，R7，R8取1 K；R5，R9取2 K即可實現(xiàn)四倍放大。 AD轉(zhuǎn)換電路圖310為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇 單片機對ADC0832的控制原理：正常情況下ADC0832與單片機的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設(shè)計時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號在第1個時鐘脈沖的下沿之前DI端必須是高電平，表示啟始信號在第3個脈沖下沿之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項見表1此2位數(shù)據(jù)為“1”和“0”時，只對CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”和“1”時，只對CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”和“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN進(jìn)行輸入當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”和“1”時，將CH0作為負(fù)輸入端IN，CH1作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入 到第3個脈沖的下沿之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取從第4個脈沖下沿開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個脈沖下沿DO端輸出下一位數(shù)據(jù)直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沿輸出DATD0隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了圖310 ADC0832芯片圖結(jié)束語設(shè)計是學(xué)生理論聯(lián)系實際的橋梁，是對課本知識的擴展和補充,是我們體察工程實際問題復(fù)雜性、學(xué)習(xí)和工作的又一次嘗試。此次設(shè)計使我充分認(rèn)識到生產(chǎn)的靈活性和多變性。設(shè)計中培養(yǎng)了我們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在自我分析和理解的基礎(chǔ)上再經(jīng)過指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，經(jīng)過三個月的不懈努力，此次畢業(yè)設(shè)計終于是完成了。我深深的體會到，畢業(yè)設(shè)計不同于平時的作業(yè)，在設(shè)計中需要自己做出決策，即自己確定方案、選擇流程、查取資料、進(jìn)行過程和設(shè)備計算，并對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計。為了寫好這一畢業(yè)設(shè)計，我查閱了很多的參考資料，參照了同類工程處理設(shè)計的成功經(jīng)驗，根據(jù)本設(shè)計的具體情況和要求，做出了符合實際要求的、能夠解決實際問題的設(shè)計。同時，通過此次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了我分析和解決設(shè)計實際問題的能力。我相信這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)方法、正確的設(shè)計思想、實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真和高度責(zé)任感的工作作風(fēng)對以后的工作和學(xué)習(xí)是大有裨益的。本次完成的單片機控制PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)通過單片機AT89C51產(chǎn)生PWM信號對礦用電機車的控制。在設(shè)計中，通過對系統(tǒng)各大模塊的分析應(yīng)用，使自己的設(shè)計基本達(dá)到了設(shè)計要求。由于時間和經(jīng)費的限制，本次設(shè)計基本上完成了硬件部分的設(shè)計。形成了一個比較完整的基于單片機控制礦用電機車調(diào)速系統(tǒng)，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。目前，電機車調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)在日常生活中應(yīng)用比較頻繁，但通過本次設(shè)計，我還是學(xué)到和鞏固了很多以前沒掌握或粗淺了解的知識，使我對礦用電機車調(diào)速系統(tǒng)有了更深次的了解和掌握，并通過本次硬件的設(shè)計，相信能夠為我以后的工作提供相當(dāng)寶貴的經(jīng)驗和基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：清華大學(xué)出版社，～23.[2] 電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社出版，..[3] [M].北京：機械工業(yè)出版社出版，2001.[4] :\\[5] :\\[6] :\\[7] 丘丹，王東， [8] [J].華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報，[9] [M].國外電子元器件， [10] [J].華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報，1997致 謝本文是在導(dǎo)師郭小定老師的悉心指導(dǎo)下完成的。自做畢業(yè)設(shè)計以來，導(dǎo)師以淵博的學(xué)識和嚴(yán)謹(jǐn)、求實的工作態(tài)度指導(dǎo)和幫助我完成設(shè)計，在整個設(shè)計過程中，最讓我佩服的是郭老師對工作的態(tài)度和對學(xué)生的耐心以及對學(xué)識的一絲不茍，特別是郭老師一方面要完成繁重的教學(xué)任務(wù),一方面又不辭辛勞、細(xì)心指導(dǎo)我們。在此，我向郭老師表示最衷心的感謝。在設(shè)計的過程中我遇到了許多的困難，尤其是對設(shè)計參數(shù)的確定和時序的設(shè)計，郭老師給了我很大啟發(fā)和幫助。使我明白并掌握了在電路設(shè)計過程中解決問題的方法和技巧。最后在電路圖紙的繪制階段，我也學(xué)會了許多，能夠更加熟練的操作Protell 99，遇到困難時可以更加理智的去克服。在不斷的完善這個設(shè)計的過程中也不斷的完善了自我。最后，我要對四年來辛勤培養(yǎng)我的信息與電氣工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師在此表示衷心的感謝，對評審本設(shè)計和參加同學(xué)答辯的老師表示誠摯的敬意。由于時間倉促，知識有限。感謝在大學(xué)學(xué)習(xí)期間與我一起度過的所有老師和同學(xué)們，這段難忘的時光是我一生的財富。附錄A：線路