【導讀】蠆肁薄薁螈膃莇蕆螇芆膀裊螆肅莆螁螅膈羋蚇螅芀蒄薃螄罿芇葿螃肂蒂螈袂膄芅蚄袁芆蒀薀袀羆芃蒆衿膈葿蒂衿芁莂螀袈羀薇蚆袇肅莀薂袆膅薅蒈羅芇莈螇羄羇膁蚃羃聿莆蕿羃節(jié)腿薅羈蒅蒁羈肄羋蝿羀膆蒃蚅罿羋芆薁肈羈蒁蕆肇肀芄螆肇膂蒀螞肆蒞節(jié)蚈肅肄薈薄蟻膇莁蒀蟻艿薆蝿蝕罿荿蚅蠆肁薄薁螈膃莇蕆螇芆膀裊螆肅莆螁螅膈羋蚇螅芀蒄薃螄罿芇葿螃肂蒂螈袂膄芅蚄袁芆蒀薀袀羆芃蒆衿膈葿蒂衿芁莂螀袈羀薇蚆袇肅莀薂袆膅薅蒈羅芇莈螇羄羇膁蚃羃聿莆蕿羃節(jié)腿薅羈蒅蒁羈肄羋蝿羀膆蒃蚅罿羋芆薁肈羈蒁蕆肇肀芄螆肇膂蒀螞肆蒞節(jié)蚈肅肄薈薄蟻膇莁蒀蟻艿薆蝿蝕罿荿蚅蠆肁薄薁螈膃莇蕆螇芆膀裊螆肅莆螁螅膈羋蚇螅芀蒄薃螄罿芇葿螃肂

　　

【正文】 接不短路。 然后就是將軟件 下載到單片機的最小系統(tǒng)中進行軟硬件的聯(lián)合調試。在這個過程中可能會有許多軟件和硬件的問題，這就需要我們不斷地利用示波器，萬用表找出各個問題產(chǎn)生的根源，然后 針對不同的問題找出解決方案 。 最后，當電機轉起來之后，就要根據(jù)電機調速系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能經(jīng) 軟件編程實現(xiàn)，在這次設計中即電機的正反轉，加減速及 速度、電流顯示 。在這個階段需要不斷地修改程序，不斷地調試才會最終完成系統(tǒng)設計。 整個系統(tǒng)的硬件框圖如圖 22 所示。 電 源晶 振復 位A T 8 9 C 5 2L 2 9 8 N按 鍵 控 制 模 塊顯 示 模 塊測 速 模 塊電 流 報 警M 圖 22 基于單片機的直流調速系統(tǒng)硬件框圖 在系統(tǒng)的總體設計中，需要每個環(huán)節(jié)都做到盡量完善，這樣才會整個系統(tǒng)最終具有良好的使用性能即對電機實現(xiàn)平滑調速。 14 單片機應用系統(tǒng) 單片機應用系統(tǒng)及其設計包括單片機應用系統(tǒng)的硬件和軟件設計，單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)平臺，系統(tǒng)的可靠性設計等。 其中，單片機應用系統(tǒng)就是以單片機為核心，同時配以輸入，輸出，顯示，控制等外圍電路和軟件。 最小系統(tǒng)即最小應用系統(tǒng)，它是指一個真正可用的單片機最小配置系統(tǒng)。實際上，內部帶有程序存儲器的 AT89C51 單片 機本身就是一個最簡單的最小應用系統(tǒng)。它成本低體積小的單片機結構可以對許多應用系統(tǒng)實現(xiàn)高性能的控制。單片機最小系統(tǒng)由單片機、復位電路、時鐘電路以及擴展的程序，數(shù)據(jù)存儲器等組成。 在基于單片機的直流調速系統(tǒng)硬件設計中，硬件系統(tǒng)包括單片機最小系統(tǒng)，鍵盤控制部分，電機速度顯示部分，直流電機驅動部分和電機速度檢測、電流保護的電流檢測部分。 AT89C52 與 AT89C51 比較 單片機的直流電機調速系統(tǒng)采用 AT89C52 單片機 ， 型號中的 8 表示 8 位 Flash 單片機產(chǎn)品； 9 表示內部含有 Flash 存儲器； C 代表他 的制作工藝為 CMOS。 它與 AT89C51的區(qū)別如表 21 所示。 表 21 AT89C51 和 AT89C52 的 區(qū)別 E2PROM 容量 片內 RAM容量 定時 /計數(shù)器 中斷個數(shù) 生產(chǎn)工藝 AT89C51 4k 128bite 216 5 CMOS AT89C52 8k 256bite 316 6 CHMOS AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機， 它 提供以下標準功能： 8k 子節(jié)的 Flash 閃速存儲器、 256 字節(jié)內部 RAM,32 個 I/O 口、 3 個 16位定時 /計數(shù)器，一個 6 向 量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口：片內振蕩器及時鐘電路。 除了以上不同之處外， AT89C52 和 AT89C51 在其它方面都是一致的。它們具有相同的端口，控制方法也相同。一般情況下，它們都可以使用，只有在需要較多的定時 /計數(shù)器以實現(xiàn)更多功能或程序稍多又不便于擴展程序存儲器時使用 AT89C52 較為方便。 15 AT89C52 管腳 介紹 圖 23 AT89C52 管腳圖 上圖所示 為 AT89C52 的管腳。 上圖中沒有畫出正電源與地的管腳分別為 40 和 20號。在硬件連接中， 40 引腳接 +5V 電源的正極， 20 引腳接 地。 管腳 3239 是 AT89C52 P0 口的八位端口。 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也就是地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能以吸收電流的方式驅動 8 個TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫 “1”時，可作為高阻抗輸入端用；當 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（ 地址的 低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻 ； 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，需要 外接上拉電阻 。 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地 址 。 管腳 18 為 P1 口。區(qū)別于 P0 口， P1 是一個 內部 帶 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫 “1”時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平 作輸入口。 當 作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 另外， 和 除了做雙向 I/O 口之外 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）。 第二功能 如表 22 示。 16 表 22 和 的第二 功能 引腳號 功能特性 T2 時鐘輸出 T2EX（定時 /計數(shù)器 2） 管腳 2128 是它的 P2 口。 P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P2 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯 門電路 。 當 對端口 P2 寫 “1”時 ，同 P1 口。 對應 P0 口， 當 訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內容。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 管腳 1017 是 P3 口 。 P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 當 對 P3 口寫入 “1”時，它們被內部上拉電阻拉高 可作為輸入端口。 與其它端口不同的是， 被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 。此外， P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST 即 復位輸入。 振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 在復位電路包括上電復位和 手動復位兩種 。圖 24a， b 分別為上電復位和手動開關復位的復位電路圖 。 V C CR S TV S SR S T+ 5 V+ 5 V (a) 上電復位電路 (b)手動開關復位 圖 24 復位電路 ALE/PROG： 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字 節(jié)。一般情況 ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，所以它可對外輸出時鐘或用于定時 。 EA/VPP： 外部訪問允許。 當要 使 CPU 只 訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平 。當 EA 端為高電平（接 Vcc 端）時 ， CPU 則執(zhí)行內部程序存儲器中的指令。 17 XTAL1 和 XTAL2 分別為 振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入 和 輸出端。 定時器： AT89C52 的定時 /計數(shù)器 0 和定時 /計數(shù)器 1 的工作方式和控制器均和AT89C51 的一樣。不 同 之處就在于 AT89C52 另外 還增加了一個定時 /計數(shù)器 2。定時 /計數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位是 T2CON 和 T2MOD，寄存器對（ RCAO2H、 RCAP2L）是定時器 2 在 16 位捕獲方式或 16 位自動重裝載方式下的捕獲 /自動重裝載寄存器。定時器 2 是一個 16 位定時 /計數(shù)器。它既可以作為 定時器使用，也可作為外部事件計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON 的 C/T2 位選擇。它 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式 的選擇 由T2CON 的控制位來選擇。 定時器 2 由兩個 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成。 在定時器工作 在定時方式時 ，每個機器周期 時 TL2 寄存器的值加 1。 由于一個機器周期由 12 倍振蕩時鐘 構成， 所以 計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12； 在計數(shù)工作方式時，當 T2 引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時，寄存器的值加 1。另外， 定時器 2 可通過編程從 輸出一個占空比為 50%的時鐘信號。 中斷 ： AT89C52 共有 6 個中斷向量：兩個外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個定時器中斷（定時器 0、 2）和串行口中斷。所有中斷源 及其入口地址如表 23 所示。 表 23 AT89C52 中斷源及其對應的矢量地址 中斷源 中斷矢量地址 中斷源 中斷矢量地址 外部中斷 0 0003H 定時 /計數(shù)器 T1 中斷 001BH 定時 /計數(shù)器 T0 中斷 000BH 串行口中斷 0023H 外部中斷 1 0013H 定時 /計數(shù)器 T2 中斷 002BH 中斷源可通過 設置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來控制每一個中斷的允許或禁止。IE 中 有一個總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。定時器 2 的中斷是由T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當 需要 執(zhí)行 中斷服務程序 時，這些標志位不能被硬件清除 而由軟件清除中斷標志位。 定時器 0 和定時器 1 的標志位 TF0 和 TF1 在定時器溢出那個 機器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，只能 在下一個機器周期才查 詢到該中斷標志。與它們不同 ，定時器 2 的標志位 TF2 在定時器溢出的那個機器周期的 S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個機器周期內 就可以 查詢到該標志 從而執(zhí)行中斷服務子程序 。 通過以上的比較及簡單的介紹可知本次設計我們選用的是在 AT89C52 的單片機的 18 基礎上來對電機進行控制和研究的。 按鍵控制模