【導(dǎo)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(jī)的最小系統(tǒng)中進(jìn)行軟硬件的聯(lián)合調(diào)試。在這個(gè)過程中可能會(huì)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(gè)問題產(chǎn)生的根源，然后 針對(duì)不同的問題找出解決方案 。 最后，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)起來之后，就要根據(jù)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能經(jīng) 軟件編程實(shí)現(xiàn)，在這次設(shè)計(jì)中即電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速及 速度、電流顯示 。在這個(gè)階段需要不斷地修改程序，不斷地調(diào)試才會(huì)最終完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 整個(gè)系統(tǒng)的硬件框圖如圖 22 所示。 電 源晶 振復(fù) 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(bào) 警M 圖 22 基于單片機(jī)的直流調(diào)速系統(tǒng)硬件框圖 在系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中，需要每個(gè)環(huán)節(jié)都做到盡量完善，這樣才會(huì)整個(gè)系統(tǒng)最終具有良好的使用性能即對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。 14 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)包括單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)等。 其中，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)就是以單片機(jī)為核心，同時(shí)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(yīng)用系統(tǒng)，它是指一個(gè)真正可用的單片機(jī)最小配置系統(tǒng)。實(shí)際上，內(nèi)部帶有程序存儲(chǔ)器的 AT89C51 單片 機(jī)本身就是一個(gè)最簡單的最小應(yīng)用系統(tǒng)。它成本低體積小的單片機(jī)結(jié)構(gòu)可以對(duì)許多應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高性能的控制。單片機(jī)最小系統(tǒng)由單片機(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路以及擴(kuò)展的程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等組成。 在基于單片機(jī)的直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，硬件系統(tǒng)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，鍵盤控制部分，電機(jī)速度顯示部分，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分和電機(jī)速度檢測、電流保護(hù)的電流檢測部分。 AT89C52 與 AT89C51 比較 單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用 AT89C52 單片機(jī) ， 型號(hào)中的 8 表示 8 位 Flash 單片機(jī)產(chǎn)品； 9 表示內(nèi)部含有 Flash 存儲(chǔ)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(nèi) RAM容量 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 中斷個(gè)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(jī)， 它 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 子節(jié)的 Flash 閃速存儲(chǔ)器、 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM,32 個(gè) I/O 口、 3 個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向 量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口：片內(nèi)振蕩器及時(shí)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(shí) /計(jì)數(shù)器以實(shí)現(xiàn)更多功能或程序稍多又不便于擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器時(shí)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(hào)。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(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè)TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫 “1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用；當(dāng) 訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（ 地址的 低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻 ； 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，需要 外接上拉電阻 。 Flash 編程和程序校驗(yàn)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(gè) 內(nèi)部 帶 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫 “1”時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 作輸入口。 當(dāng) 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 另外， 和 除了做雙向 I/O 口之外 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)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(hào) 功能特性 T2 時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2） 管腳 2128 是它的 P2 口。 P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯 門電路 。 當(dāng) 對(duì)端口 P2 寫 “1”時(shí) ，同 P1 口。 對(duì)應(yīng) P0 口， 當(dāng) 訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， 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(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 管腳 1017 是 P3 口 。 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 當(dāng) 對(duì) P3 口寫入 “1”時(shí)，它們被內(nèi)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(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 RST 即 復(fù)位輸入。 振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 在復(fù)位電路包括上電復(fù)位和 手動(dòng)復(fù)位兩種 。圖 24a， b 分別為上電復(fù)位和手動(dòng)開關(guān)復(fù)位的復(fù)位電路圖 。 V C CR S TV S SR S T+ 5 V+ 5 V (a) 上電復(fù)位電路 (b)手動(dòng)開關(guān)復(fù)位 圖 24 復(fù)位電路 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， 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(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，所以它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí) 。 EA/VPP： 外部訪問允許。 當(dāng)要 使 CPU 只 訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平 。當(dāng) EA 端為高電平（接 Vcc 端）時(shí) ， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 17 XTAL1 和 XTAL2 分別為 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入 和 輸出端。 定時(shí)器： AT89C52 的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí) /計(jì)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(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位是 T2CON 和 T2MOD，寄存器對(duì)（ RCAO2H、 RCAP2L）是定時(shí)器 2 在 16 位捕獲方式或 16 位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲 /自動(dòng)重裝載寄存器。定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。它既可以作為 定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)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(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)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(shí)器 2 由兩個(gè) 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成。 在定時(shí)器工作 在定時(shí)方式時(shí) ，每個(gè)機(jī)器周期 時(shí) TL2 寄存器的值加 1。 由于一個(gè)機(jī)器周期由 12 倍振蕩時(shí)鐘 構(gòu)成， 所以 計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12； 在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號(hào)產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時(shí)，寄存器的值加 1。另外， 定時(shí)器 2 可通過編程從 輸出一個(gè)占空比為 50%的時(shí)鐘信號(hào)。 中斷 ： AT89C52 共有 6 個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)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(duì)應(yīng)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(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 中斷 001BH 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 中斷 000BH 串行口中斷 0023H 外部中斷 1 0013H 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T2 中斷 002BH 中斷源可通過 設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。IE 中 有一個(gè)總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。定時(shí)器 2 的中斷是由T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng) 需要 執(zhí)行 中斷服務(wù)程序 時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除 而由軟件清除中斷標(biāo)志位。 定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的標(biāo)志位 TF0 和 TF1 在定時(shí)器溢出那個(gè) 機(jī)器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，只能 在下一個(gè)機(jī)器周期才查 詢到該中斷標(biāo)志。與它們不同 ，定時(shí)器 2 的標(biāo)志位 TF2 在定時(shí)器溢出的那個(gè)機(jī)器周期的 S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個(gè)機(jī)器周期內(nèi) 就可以 查詢到該標(biāo)志 從而執(zhí)行中斷服務(wù)子程序 。 通過以上的比較及簡單的介紹可知本次設(shè)計(jì)我們選用的是在 AT89C52 的單片機(jī)的 18 基礎(chǔ)上來對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制和研究的。 按鍵控制模