【導(dǎo)讀】單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)。從單片機(jī)的發(fā)展歷程看，未來單片機(jī)技術(shù)將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、外圍電路內(nèi)裝化及片內(nèi)儲存器容量增加的方向發(fā)展。直流伺服驅(qū)動器憑借其優(yōu)異的驅(qū)動性能，在工業(yè)、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。統(tǒng)性能易受環(huán)境影響等缺點。隨著微處理器技術(shù)、模擬數(shù)字接口技術(shù)和功率半導(dǎo)體技術(shù)。的長足發(fā)展，現(xiàn)代的直流伺服驅(qū)動器普遍采用由微處理器為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。且有著結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)調(diào)整方便、系統(tǒng)性能對環(huán)境參數(shù)不敏感等優(yōu)點。實踐注入強(qiáng)大活力。它可完成對直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速、方向、行程的閉環(huán)控制。本文重點介紹了一種基于單片。機(jī)的直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制實驗裝置,論述了其硬件組成原理和軟件設(shè)計思想。

　　

【正文】 件： *.HEX，可以在 PROTEUS 的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。 PROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。 PROTEUS 不僅可將許多單片機(jī)實例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實例運行過程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達(dá)到的效果。 它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實驗硬件高度對應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實驗教學(xué)的功能， 例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。 課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于 PROTEUS 提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設(shè)計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺 隨著科技的發(fā)展， “計算機(jī)仿真技術(shù) ”已成為許多設(shè)計部門重要的前期設(shè)計手單片機(jī)課程設(shè)計 21 段。它具有設(shè)計靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點?？墒乖O(shè)計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險。 程序流程圖 由以下 流 程圖可知，系統(tǒng)先檢測開關(guān) 3（正反轉(zhuǎn)開關(guān)）的信號。如果是 0 信號（開的狀態(tài)），則發(fā)出正轉(zhuǎn)信號，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，反之電動機(jī)反轉(zhuǎn)。檢測完開關(guān) 3，接下來檢測開關(guān) 1（加速開關(guān)），若信號為 1（關(guān)的狀態(tài)），發(fā)出加速的信號，電動機(jī)加速，若信號為 0（開的狀態(tài)），速度保持不變。再檢測開關(guān) 2（減速開關(guān)），若信號為 1（關(guān)的狀態(tài)），發(fā)出減速的信號，電動機(jī)減速，若信號為 0（開的狀態(tài)），速度保持不變。系統(tǒng)一直對三個開關(guān)信號循環(huán)檢測，循環(huán)的執(zhí)行程序。 流程圖如下： 圖 — 流程圖 單片機(jī)課程設(shè)計 22 匯編 設(shè)計 K1 BIT ；加速鍵 K2 BIT ；減速鍵 K3 BIT ；正反鍵 CLK BIT ；速度控制信號 ZF BIT ；正反控制信號 PWMH EQU 30H ；調(diào)寬值，定時器所賦值 PWML EQU 31H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH ；中斷 1控制周期 LJMP TIMER1 ORG 001BH ；中斷 3控制脈寬 LJMP TIMER2 ORG 0030H MAIN: MOV PWMH,00H MOV PWML,0FH MOV TMOD,11H ；兩個定時器都工作在方式 1 MOV TH0,00H ； 定時 MOV TL0,00H MOV TH1,PWMH ；脈寬 MOV TL1,PWML SETB EA ； CPU 允許中斷 SETB ET0 ；允許定時器 T0中斷 SETB ET1 ；允許定時器 T1中斷 SETB TR0 ；定時器 T0計數(shù) CLR CLK LOOP: JB K3,LOOPZF ；高電平逆時針轉(zhuǎn)，低電平順時針轉(zhuǎn) CLR ZF ；針轉(zhuǎn) LJMP LOOPK1 單片機(jī)課程設(shè)計 23 LOOPZF: SETB ZF LOOPK1: JB K1,LOOPK2 ； K1 按下加速 LCALL DELAY MOV A,PWML ADD A,1 ；調(diào)寬值低 4 位加 1 MOV PWML,A MOV A,PWMH ADDC A,0 ；調(diào)寬值高 4 位加 1 MOV PWMH,A JNC LOOPK2 ；最大值時 MOV PWMH,0FFH LOOPK2: JB K2,OVER ； K2 按下減速 LCALL DELAY MOV A,PWML CLR C SUBB A,1 ；調(diào)寬值低 4 位減 1 MOV PWML,A MOV A,PWMH SUBB A,0 ；調(diào)寬值高 4 位減 1 MOV PWMH,A JNC OVER MOV PWMH,00H ；最小值時 OVER: LJMP LOOP TIMER1: CLR TR1 MOV TH0,00H MOV TL0,00H MOV TH1,PWMH ；賦調(diào)寬值 MOV TL1,PWML SETB TR1 CLR CLK 單片機(jī)課程設(shè)計 24 RETI TIMER2: CLR TR1 SETB CLK RETI DELAY: MOV R4,10H D1: DJNZ R4,D1 RET END 仿真 結(jié)果圖 下圖是系統(tǒng)的仿真圖，圖中左下方是三個控制開關(guān)，分別控制直流伺服電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速。開關(guān)按下時，是高電平信號，開關(guān)開時，是低電平信號（信號為高電平時有 效）。開關(guān)右側(cè)的單片機(jī) AT89C51，其主要功能就是將開關(guān)的模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，并通過固定程序，通過對信號的識別，輸出相應(yīng)的控制信號。系統(tǒng)圖的最右側(cè)是采用 IGBT 作為開關(guān)器件的單相橋式 PWM 逆變電路。以電動機(jī)作為負(fù)載，工作時 Q1,Q3的通斷狀態(tài)互補(bǔ)， Q2,Q4 的通斷狀態(tài)也互補(bǔ)。 PWM 逆變電路下方是調(diào)制電路，輸入信號分別是信號波和載波，輸出的信號分別送至 4個 IGBT 的門極，對其控制。 圖 — 仿真結(jié)果圖 單片機(jī)課程設(shè)計 25 總結(jié) 通過制作此次課程設(shè)計，我對單片機(jī)的相關(guān)知識有了更深入的理解，也 對控制系統(tǒng)的設(shè)計有了初步的 認(rèn)識。在設(shè)計的過程中，遇到了很多難題，我與搭檔共同研究，上網(wǎng)查找相關(guān)資料，也和其他 組的 同學(xué)進(jìn)行了經(jīng)驗交流，提高了工作效率。 在設(shè)計電路和編寫程序之前，最重要的莫過于查找足夠的資料了 。 尤其是我們這樣的單片機(jī)初學(xué)者，對很多知識的理解不夠透徹，知識的掌握也不夠豐富 。其次，在這次課程設(shè)計中，我們運用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識，匯編語言 、 模擬和數(shù)字電路知識等。 雖然進(jìn)行過這部分知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，但實際應(yīng)用還是太少 。 所以要對應(yīng)用到的知識進(jìn)行一定程度的復(fù)習(xí)。 最后，要做好一個課程設(shè)計，就必須做到：在設(shè)計程序之前，對所用單片機(jī)的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設(shè)計程序時， 要有足夠的耐心 ，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計課程過程中遇到問題是很正常德，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。 在完成這一系列的過程之后，我們的設(shè)計能力也有了很大的提高。 經(jīng)過這次課程設(shè)計的鍛煉，我相信我們的知識運用能力和 實踐能力一定會有質(zhì)的飛躍！ 單片機(jī)課程設(shè)計 26 參考文獻(xiàn) [1] 李群芳 .單片微機(jī)計算機(jī)與接口技術(shù) .北京 .電子工業(yè)出版社， 2020 [2] 蔣輝平 .基于 Proteus 的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與仿真實例 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [3] 何立民 .MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 .北京 :航空航天大學(xué)出版社 ,1991 [4] 楊 欣 .51 單片機(jī)應(yīng)用實例詳解 . 北京 .清華大學(xué)出版社 ,2020