【正文】 79L24,用來區(qū)別輸出電流和封裝形式等，其中78L調(diào)系列的最大輸出電流為100mA，78M系列最大輸出電流為1A。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。電源電路采用78系列芯片產(chǎn)生+5V、+15V。： 78系列的電源電路 H橋驅(qū)動(dòng)電路基于三極管的使用機(jī)理和特性，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)中采用H橋功率驅(qū)動(dòng)電路，H橋功率驅(qū)動(dòng)電路可應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)、交流電機(jī)及直流電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)．永磁步進(jìn)電機(jī)或混合式步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁繞組都必須用雙極性電源供電，也就是說繞組有時(shí)需正向電流，有時(shí)需反向電流，這樣繞組電源需用H橋驅(qū)動(dòng)。直流電機(jī)控制使用H橋驅(qū)動(dòng)電路（），當(dāng)PWM1為低電平,通過對PWM2輸出占空比不同的矩形波使三極管QQ6同時(shí)導(dǎo)通Q5截止，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)速的控制；同理，當(dāng)PWM2為高電平,通過對PWM1輸出占空比不同的矩形波使三極管QQ6同時(shí)導(dǎo)通，Q6截止，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)速的控制。 H橋的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 轉(zhuǎn)速檢測、反饋電路霍爾效應(yīng)：在一塊半導(dǎo)體薄片上，其長度為l，寬度為b，厚度為d,當(dāng)它被置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，如果在它相對的兩邊通以控制電流I，且磁場方向與電流方向正交，則在半導(dǎo)體另外兩邊將產(chǎn)生一個(gè)大小與控制電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B乘積成正比的電勢UH，即UH=KHIB，其中kH為霍爾元件的靈敏度。該電勢稱為霍爾電勢，半導(dǎo)體薄片就是霍爾元件。工作原理：霍爾開關(guān)集成電路中的信號放大器將霍爾元件產(chǎn)生的幅值隨磁場強(qiáng)度變化的霍爾電壓UH放大后再經(jīng)信號變換器、驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號。信號輸出端每輸出一個(gè)周期的方波，代表轉(zhuǎn)過了一個(gè)齒。單位時(shí)間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)N，因此可求出單位時(shí)間內(nèi)的速度V＝NT。本設(shè)計(jì)選用霍爾傳器進(jìn)行轉(zhuǎn)速的檢測與反饋。 霍爾傳感器的測速電路 LCD顯示模塊1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。因?yàn)?602識別的是ASCII碼，試驗(yàn)可以用ASCII碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如39。A’。1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為電源地第2腳：VDD接5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。如下圖所示，為LCD顯示電路 LCD顯示電路4 MATLAB/SIMULINK Matlab/SimulinkMatlab/Simulink是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。 Matlab/Simulink 的簡介Matlab是美國Mathworks公司于1984年推出的科學(xué)計(jì)算軟件，它是Matrix Laboratory的縮寫，它是一種以矩陣為基礎(chǔ)的交互式程序計(jì)算語言。由于其使用方便，運(yùn)算高效，適應(yīng)人的思維方式并且有繪圖功能，它已經(jīng)成為科技界廣為使用的軟件。Simulink是掛接在Matlab環(huán)境上的基于框圖的仿真平臺，Simulink提供了各種仿真工具，尤其是它不斷擴(kuò)展的、內(nèi)容豐富的模塊庫，為系統(tǒng)的仿真提供了極大的便利，在Simulink平臺上，拖拉和鏈接典型模塊就可以繪制仿真對象的模型框圖，并對模型進(jìn)行仿真，因此它具有很強(qiáng)的可讀性。Simulink能支持線性和非線性系統(tǒng)的仿真，支持連續(xù)和離散系統(tǒng)的仿真，支持連續(xù)離散混合系統(tǒng)的仿真。Simulink的電力系統(tǒng)模塊（SimPower Systems）可以方便的進(jìn)行RLC電路、電力電子電路、電機(jī)控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的仿真。直流調(diào)速器PWM 調(diào)速系統(tǒng)主要使用Simulink和SimPower Systems兩個(gè)模型庫進(jìn)行建模仿真。MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn),使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。計(jì)算機(jī)是一種解算工具。簡單地說，仿真是建立相應(yīng)物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上解算的過程。數(shù)學(xué)模型是仿真的基礎(chǔ)，只有建立正確的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)，才能得到正確的仿真結(jié)果，仿真才有意義。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，仿真的發(fā)展經(jīng)歷模擬仿真、混合仿真、數(shù)字仿真的歷史過程。目前，采用數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)仿真獲得了普遍的應(yīng)用。MATLAB是由MathWorks公司1984年推出的一套數(shù)值計(jì)算軟件，分為總包和若干個(gè)工具箱，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)值分析、優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)、偏微分方程數(shù)值、自動(dòng)控制、信號處理、圖像處理等各個(gè)領(lǐng)域的計(jì)算和圖形顯示功能。它將不同數(shù)學(xué)分支的算法以函數(shù)的形式分類成庫，使用時(shí)直接調(diào)用這些函數(shù)并賦予實(shí)際參數(shù)就可以解決問題，快速而且準(zhǔn)確。Simulink是MathWorks公司于1990年推出的產(chǎn)品，是用于MATLAB下建立系統(tǒng)框圖和仿真的環(huán)境。從名字上看，立即就能看出該程序有兩層含義，首先， Simu39。’一詞表明它可以用于計(jì)算機(jī)仿真，而“Link”一詞表明它能進(jìn)行系統(tǒng)連接，即把一系列模塊連接起來，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)模型。最近幾年，后來崛起的Simulink已成為學(xué)術(shù)領(lǐng)域及工業(yè)領(lǐng)域在構(gòu)建、仿真與分析動(dòng)態(tài)系統(tǒng)上使用最為廣泛的軟件包，它支持線性及非線性系統(tǒng)，能創(chuàng)建連續(xù)時(shí)間、離散時(shí)間或者兩者混合的系統(tǒng)模型。系統(tǒng)也能夠是多采樣頻率的(Multirate)，也就是不同的系統(tǒng)能夠以不同的采樣頻率結(jié)合起來。Simulink作為MATLAB的一個(gè)附加組件，用來提供一個(gè)系統(tǒng)極的建模與動(dòng)態(tài)仿真工作平臺。Simulink是用模塊組合的方法來使用戶能夠快速、準(zhǔn)確地創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型的，特別對于復(fù)雜的非線性，它的效果更為明顯。Simulink模型可以用來模擬線性或非線性、連續(xù)或離散或者兩者混合系統(tǒng),也就是說它可以用來模擬幾乎所有可遇到的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。另外，Simulink還提供一套圖形動(dòng)畫的處理方法，使用戶可以方便地觀察到仿真的整個(gè)過程。 Matlab/Simulink的語言特點(diǎn)一種語言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語言的特點(diǎn)。正如同F(xiàn)ORTRAN和C等高級語言使人們擺脫了需要直接對計(jì)算機(jī)硬件資源進(jìn)行操作一樣，被稱作為第四代計(jì)算機(jī)語言的MATLAB，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來。MATLAB的最突出的特點(diǎn)就是簡潔。MATLAB用更直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語言的冗長代碼。MATLAB給用戶帶來的是最直觀、最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。以下簡單介紹一下MATLAB的主要特點(diǎn)。①語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。MATLAB程序書寫形式自由，利用其豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性。可以說，用MATLAB進(jìn)行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。②運(yùn)算符豐富。由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡短，具體運(yùn)算符見附表。③MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)、while循環(huán)、break語句和if語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。④語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無需對矩陣預(yù)定義就可使用。⑤程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。⑥MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。⑦M(jìn)ATLAB的缺點(diǎn)是，它和其他高級程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢。⑧功能強(qiáng)勁的工具箱是MATLAB的另一重大特色。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又可分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴(kuò)充其符號計(jì)算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能。功能性工具箱能用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強(qiáng)的，如control、toolbox、signal processing toolbox、munication toolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究。下表列出了MATLAB的核心部分及其工具箱等產(chǎn)品系列的主要應(yīng)用領(lǐng)域。具有FORTRAN和C等高級計(jì)算機(jī)語言知識的讀者可能已經(jīng)注意到，如果用FORTRAN或C語言去編寫程序，尤其當(dāng)涉及矩陣運(yùn)算和畫圖時(shí)，編程會(huì)很麻煩。例如，如果用戶想求解一個(gè)線性代數(shù)方程，就得編寫一個(gè)程序塊讀入數(shù)據(jù)，然后再使用一種求解線性方程的算法（例如追趕法）編寫一個(gè)程序塊來求解方程，最后再輸出計(jì)算結(jié)果。在求解過程中，最麻煩的要算第二部分。解線性方程的麻煩在于要對矩陣的元素作循環(huán)，選擇穩(wěn)定的算法以及代碼的調(diào)試都不容易。即使有部分源代碼，用戶也會(huì)感到麻煩，且不能保證運(yùn)算的穩(wěn)定性。解線性方程的程序用FORTRAN和C這樣的高級語言編寫至少需要好幾十行。再如用雙步QR方法求解矩陣特征值，如果用FORTRAN編寫，至少需要四百多行，調(diào)試這種幾百行的計(jì)算程序可以說很困難。以下為用MATLAB編寫以上兩個(gè)小程序的具體過程。 Simulink的啟動(dòng)與界面說明 啟動(dòng)Simulink在Matlab命令平臺上鍵入命令： Simulink就能進(jìn)入Simulink仿真環(huán)境的子窗口。 Simulink的菜單窗口的最上方一欄是Simulink的主菜單，各選項(xiàng)有：File，Edit，View等打開一個(gè)文件后，主菜單欄還會(huì)增加Simulation，F(xiàn)ormat，Tools等選項(xiàng)。 Simulink的功能模塊組左邊的窗口列出了Simulink的功能模塊組，例如：(1)Commonly Used Blocks常用單元模塊組(2)Continuous連續(xù)單元模塊組(3)Discrete離散單元模塊組(4)Linear線性單元模塊組(5)Nonlinear非線性單元模塊組(6)Sources輸入信號模塊組(7)Sinks輸出顯示模塊組用鼠標(biāo)單擊某模塊組的圖標(biāo)，即選中該模塊。同時(shí)，在右邊會(huì)打開該模塊的子窗口，用于選擇需要的模塊。 Simulink的仿真過程 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)圖文件在Simulink界面上打開File菜單，選擇New，打開一個(gè)名為Untitled的結(jié)構(gòu)圖程序文件窗口。 結(jié)構(gòu)圖程序設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所需要的模塊單元，構(gòu)成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。具體操作為：(1)激活Simulink(如前所述)。(2)激活信號源模塊組Sources，選中所需要的單元圖標(biāo)，將它拖入新打開的用戶文件窗口的空白處釋放。(3)激活線性單元模塊組Linear，選中所需要的單元圖標(biāo)，如求和器等，將它拖入新打開的用戶文件窗口的空白處釋放。(4)激活輸出顯示模塊組Sinks，選中所需要的單元圖標(biāo)，將它拖入新打開的用戶文件窗口的空白處釋放。(5)在用戶文件窗口上，用鼠標(biāo)在各拖入的單元之間作連線。(6)在結(jié)構(gòu)圖上激活相應(yīng)的單元，完成對各單元的參數(shù)設(shè)置于修改。 Simulink仿真的啟動(dòng)與停止用鼠標(biāo)選擇主菜單的Simulantion選項(xiàng)出現(xiàn)下拉子菜單，選中Start仿真即開始，仿真啟動(dòng)后，該菜單項(xiàng)即變?yōu)镾top用于啟動(dòng)后的停止選擇。 建立仿真模型(1)打開MATLAB中的Simulink工具箱，將所需模塊拖入模型編輯窗口并將其相連。(2)將設(shè)計(jì)的開環(huán)調(diào)