【正文】 。 主程序流程框圖程序設(shè)計包括以下方面： 1個主程序和5個子模塊（檢測子模塊、控制子模塊、鍵盤處理子模塊、顯示子模塊、報警子模塊）如圖22。主程序完成對各個子模塊初始化，調(diào)用控制、顯示及報警子模塊。而檢測、鍵盤子模塊采用中斷方式工作，主程序與它們通過共用一段RAM區(qū)域進行聯(lián)系。主程序完成系統(tǒng)初始化，開中斷并等待中斷。中斷服務(wù)程序完成輸入信號處理、定時與計數(shù)。為了減小測量中隨機誤差的影響，先將采樣信號累加8次后平均處理，然后利用平均結(jié)果進行計算。這樣每測得一個轉(zhuǎn)速值共需9次采樣。由顯示程序?qū)⒔Y(jié)果送至LCD顯示。主程序鍵盤處理子程序顯示處理子程序控制處理子程序報警處理子程序檢測處理子程序圖22 程序框圖STARTAT89C51初始化調(diào)用速度檢測子程序調(diào)用DA轉(zhuǎn)換子程序調(diào)用報警子程序調(diào)用顯示子程序圖23 主程序流程框圖調(diào)用速度控制子程序鍵盤輸入值掃描 速度檢測子程序檢測子模塊控制單片機的定時/計數(shù)器。為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的精密測量，要保證T0和T1的起始點同步，可由軟件置位GATE0、GATE1為1，TR0、TR1為INT0、INT1的Q信號控制。測量時當(dāng)被測信號的上升沿到來時，Q由0變?yōu)?，T0、T1同時開始工作，實現(xiàn)計數(shù)和計時的同步。T0在寄存器RR7的配合下實現(xiàn)50ms的定時，當(dāng)Q由1變?yōu)?時，T1置為定時方式2，初置為06H。RR7清0，記錄T1溢出的中斷次數(shù)。此時統(tǒng)計計數(shù)器T1 的計數(shù)值，就可以算出電動機轉(zhuǎn)速：V==(TH1256+TL1) (r/min) 圖24 速度檢測子程序流程框圖 開始中斷次數(shù)20寫入B設(shè)定時器、計數(shù)器工作模式定時器T0賦初值，定時50ms計數(shù)器T1清零開定時器T0、計數(shù)器T1等待定時中斷開中斷 速度控制及D/A轉(zhuǎn)換子程序速度控制及D/A轉(zhuǎn)換子程序：將傳感器輸入的測量值與設(shè)定值作差K，若|K| ?則測量值直接作D/A轉(zhuǎn)化；若|K|?，則再次檢測K的正負，K0減少傳感器脈沖修正值（電機的轉(zhuǎn)速降低）K0則增加修正值（電機的轉(zhuǎn)速增加），調(diào)整后的輸出值重新寫入寄存器，進入D/A轉(zhuǎn)換程序。查詢轉(zhuǎn)換程序是否結(jié)束，輸出所需模擬信號，具體的流程框圖如下：啟動D/A轉(zhuǎn)換查詢是否轉(zhuǎn)換完YN返回測量值—設(shè)定值=K減少修正值YN圖25 速度控制及D/A轉(zhuǎn)換子程序流程框圖測量的轉(zhuǎn)速值|K|?K0增加修正值YN輸出值重新寫入寄存器5 畢業(yè)設(shè)計結(jié)果分析與心得 系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)測試結(jié)果本次設(shè)計的系統(tǒng)功能是：進行速度信號的采集，霍爾傳感器將主軸電機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為脈沖信號，經(jīng)過AT89C51計數(shù)后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過與鍵盤給定值進行分析比較，調(diào)節(jié)輸出信號的大小，當(dāng)速度超出設(shè)定范圍時會有報警提示并顯示，實現(xiàn)人機交互功能。通過處理后的輸出轉(zhuǎn)化為電壓信號傳送給變頻器，使變頻器能實時調(diào)節(jié)主軸電機的轉(zhuǎn)速，達到控制主軸電機轉(zhuǎn)速的恒定。由于無法完全模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備，本次設(shè)計僅作理論分析，因為沒有變頻器的實物，無法檢測設(shè)計的變頻器控制主軸電機的工作速度。在仿真實驗中，因沒有霍爾傳感器，因此使用AT89C51單片機模擬外部脈沖輸入，使用直流電機代替變頻器控制電機，則在正常工作條件下，單片機能夠準(zhǔn)確無誤的處理與顯示，整個控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行，達到設(shè)計要求。 系統(tǒng)的不足之處與解決方案因為纏繞機主軸控制系統(tǒng)僅在工業(yè)現(xiàn)場運用，在我設(shè)計的過程中無法參照相應(yīng)的實物，通過查閱相關(guān)書籍和搜索網(wǎng)上相關(guān)信息，得到的資料非常有限，僅僅是理論性的研究與分析階段。對于設(shè)計出的系統(tǒng)，僅在理論上就其功能實現(xiàn)做定性定量的分析和設(shè)計，無法從實際應(yīng)用的角度考慮。此系統(tǒng)規(guī)模很大，雖然在設(shè)計過程中得到了導(dǎo)師的指導(dǎo)，但是有些設(shè)計細節(jié)，例如：變頻器的具體選型及其參數(shù)設(shè)置，則無法根據(jù)實際應(yīng)用確定。整個設(shè)計結(jié)果，我僅能給出按照自己設(shè)計思路做出的理論工作原理框圖，以及相關(guān)控制電路的電路圖，當(dāng)然在整個系統(tǒng)設(shè)計中難免有很多欠缺的地方，自己還沒有發(fā)現(xiàn)和完善。如果能在參考和研究實物的基礎(chǔ)上，再進行相關(guān)的設(shè)計，相信會達到更好的效果。 畢業(yè)設(shè)計心得通過對纏繞機主軸控制系統(tǒng)的設(shè)計，我在圖書館和網(wǎng)上查閱了大量有關(guān)微機原理，單片機的應(yīng)用，測試和檢測技術(shù)，變頻調(diào)速等方面的資料。特別是根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，我嘗試用熟悉的AT89C51實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測控電路和報警顯示電路的要求。它具有豐富的軟硬件資源和較強的抗干擾能力，擴展外圍D\A轉(zhuǎn)換電路模塊，滿足了電路設(shè)計的要求。通過設(shè)計轉(zhuǎn)速控制電路，了解到此功能的實現(xiàn)可以通過PLC的編程實現(xiàn)，可以通過硬件電子元件設(shè)計，也可以通過單片機設(shè)計硬件電路，然后軟件編程來實現(xiàn)。比較這三種方法，我選用了單片機的應(yīng)用。在設(shè)計過程中，單片機的編程十分煩瑣。除了要編寫主程序外，還有顯示電路程序，報警電路程序，轉(zhuǎn)速控制程序。通過對元件的選擇也是讓我更多的認識了轉(zhuǎn)速傳感器，變頻器，通過了解它們的工作原理，分類，各類型的性能特點，熟悉了相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，為整個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)有很大幫助。變頻器這個集成模塊，我在做畢業(yè)設(shè)計前還比較陌生，但是通過閱讀相關(guān)資料才知道，在身邊很熟悉的空調(diào)就是運用的變頻器原理。正是通過做畢業(yè)設(shè)計，對我四年所學(xué)知識是一個集中復(fù)習(xí)和運用的過程。參考文獻[1]何江華，高麗芳 [J].黑龍江科技信息，2009，（6）.[2] 李金偉 [J].電氣傳動自動化，2000,22（5）：2730[3] 夏青，封士玉 [J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2003,22（9）：4952 [4] ,2011[5] 徐愛鈞 編著．智能化測量控制儀表原理與設(shè)計[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1995 [6]常征 ，2008；26（6）：539542[7] 楊振江，：西安電子科技大學(xué)出版社，2001：50227 [8]陳伯時 （第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2000[9] 李朝青 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gCount_1s。 //儲存定時器T0中斷次數(shù)bit gFlag_1s。 //計滿1秒鐘標(biāo)志位void SystemInit(void){ TMOD=0x51。 //定時器T1工作于計數(shù)模式1，定時器T0工作于計時模式1； TH0=(6553646083)/256。 //定時器T0的高8位設(shè)置初值，每50ms產(chǎn)生一次中斷 TL0=(6553646083)%256。 //定時器T0的低8位設(shè)置初值，每50ms產(chǎn)生一次中斷 gCount_1s=0。 //將T0中斷次數(shù)初始化為0 gFlag_1s=0。 LcdInitiate()。 //調(diào)用LCD初始化函數(shù) display_sym()。 //顯示速度提示符 display_val(0000)。 //顯示器工作正常標(biāo)志 display_unit()。 //顯示速度單位}void SystemTmrB(void){ while(!gFlag_1s)。 gFlag_1s = 0。}/*******************************************************函數(shù)功能：主函數(shù)********************************************************/ void main(void) { SystemInit()。 EA=1。 //開總中斷 ET0=1。 //定時器T0中斷允許 TR0=1。 //啟動定時器T0 while(1) //無限循環(huán) { SystemTmrB()。 //時間未滿等待 display_val(gV)。 //顯示速度 SpeedCntrl(gV)。 SpeedWrning(gV)。 } }/*******************************************************函數(shù)功能：定時器T0的中斷服務(wù)函數(shù)********************************************************/void Time0(void ) interrupt 1 using 1 //定時器T0的中斷編號為1，使用第1組工作寄存器 { gCount_1s++。 //T0每中斷1次，count加1 if(gCount_1s = 20) //若累計滿20次，即計滿1秒鐘 { gFlag_1s=1。 //計滿1秒鐘標(biāo)志位置1 TR1=0。 //定時器T1關(guān)閉 gV=(TH1*256+TL1)*60/16。 //計算速度，每周產(chǎn)生16個脈沖 TR1=1。 //定時器T1啟動 TH1=0。 //定時器T1高8位賦初值0 TL1=0。 //定時器T1低8位賦初值0 gCount_1s=0。 //清0，重新統(tǒng)計中斷次數(shù) } TH0=(6553646083)/256。 //定時器T0高8位重新賦初值 TL0=(6553646083)%256。 //定時器T0低8位重新賦初值 }//DA轉(zhuǎn)換及報警子程序includeinclude //包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件define pDA0832_DAT P1sbit pDA0832_ST=P2^7。sbit pSpeedWrning=P2^6。void SpeedCntrl(unsigned int speed_dat)。void SpeedWrning(unsigned int speed_dat)。void SpeedCntrl(unsigned int speed_dat){ pDA0832_ST=1。 pDA0832_DAT=(unsigned char)(speed_dat/2)。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 pDA0832_ST=0。}void SpeedWrning(unsigned int speed_dat){ if(speed_dat300||speed_dat30)pSpeedWrning=1。 else pSpeedWrning=0。}//LCD1602顯示子程序includeinclude //包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件includesbit RS=P2^0。 //寄存器選擇位，sbit RW=P2^1。 //讀寫選擇位，sbit E=P2^2。 //使能信號位，sbit BF=P0^7。 //忙碌標(biāo)志位，unsigned char code digit[ ]={0123456789\0}。 //定義字符數(shù)組顯示數(shù)字/****************