【導(dǎo)讀】行的研究工作所取得的研究成果。設(shè)計(jì)（論文）中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。和電子版，允許設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱。本人授權(quán)華東交通大學(xué)理工學(xué)。采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，有一些設(shè)備需要根據(jù)不同的工作環(huán)境，要調(diào)。從而對(duì)電機(jī)的速度提出了更高的要求，希。了基于單片機(jī)的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。美國英特爾公司的一款單片機(jī)MCS-51是一個(gè)單片機(jī)系列，該系列現(xiàn)在非常常用，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制主板和接口電路，研究了8位單片機(jī)的使用特點(diǎn)和技巧，設(shè)計(jì)了最小系統(tǒng)板和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，定性分析了變頻器的工作原理。啟動(dòng)、停止、加速、加速等，而且可以在一些反饋量下計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行功率。用閉環(huán)的PID控制響應(yīng)速度快，性能好，工作可靠，適應(yīng)性好。

　　

【正文】 試 和仿真，能夠有效提高設(shè)計(jì)效率 。 Proteus 的工作界面的工作界面主要由預(yù)覽 窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯器窗口、面向?qū)ο罂刂瓢粹o、仿真過程控制按鈕、標(biāo)題欄、菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、預(yù)覽選項(xiàng)按鈕組成，是一個(gè) Windows 工作界面。 圖 42 Proteus ISIS 的工作界面 對(duì)于程序流程圖，我們一般是采用自上而下的形式設(shè)計(jì)，按照程序執(zhí)行的順序進(jìn)行介紹，這樣對(duì)于程序設(shè)計(jì)者的思路也是很清晰，同時(shí)也便于用戶進(jìn)行理解。本設(shè)計(jì)完成了按鍵的掃描、速度的反饋測(cè)量和處理、脈沖信號(hào)的產(chǎn)生等功能。 對(duì)于電機(jī)的調(diào)速，我們需要產(chǎn)生 PWM 信號(hào)，這個(gè)是通過軟件定時(shí)控制單片的輸出 I/O口， 這個(gè) PWM 的占空比即可固定也可以調(diào)節(jié)。這里我們采用的是輸出占空比可調(diào)，周期固定的脈沖，因?yàn)槊總€(gè)周期的高低電平數(shù)固定，所以輸出電平我們是通過定時(shí)器設(shè)置。如果 PWM 波形的周期為 T，高定平需要維持時(shí)間為 TH，低電平需要維持時(shí)間為 TL，對(duì)應(yīng)的高電平電壓時(shí) VCC，那么輸出電壓為： UAV =VCC*TH/（ TH+TL） =VCC*TH/T=d*VCC。從這個(gè)式中可以看出，如果 VCC 已知，電壓平均值由 PWM 脈沖的占空比決定，而這個(gè)占空比我們是通過單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器設(shè)置完成，也就是我們只需要改變寄存器就可以。 程序設(shè)計(jì)一般包 括主程序，初始化程序和各子模塊程序。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)論文 21 主程序 主程序的流程圖如下： 開 始初 始 化啟 停 鍵 按 下 ？開 定 時(shí) 中 斷關(guān) 外 中 斷軟 件 延 時(shí)去 抖 動(dòng)開 外 中 斷啟 動(dòng) 定 時(shí)等 待 中 斷啟 停 鍵 按 下 ？YNYN 圖 44 主程序流程圖 轉(zhuǎn)速測(cè)量程序 采用中斷方式，按下鍵，單片機(jī) 腳產(chǎn)生一負(fù)跳沿，響應(yīng)該中斷處理程序，完成延時(shí)去抖動(dòng)、鍵碼識(shí)別、按鍵功能執(zhí)行，同時(shí)執(zhí)行轉(zhuǎn)速測(cè)量程序。 程川川： 帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研究 22 外 中 斷 響 應(yīng)中 斷 請(qǐng) 求關(guān) 外 中 斷K 4 = 1 ?K 1 = 1 ?開 外 中 斷中 斷 返 回K 4 = 1 ?改 變 w a yYNYYNK 2 = 1 ?YK 3 = 1 ?Y軟 件 延 時(shí)去 抖 動(dòng)K 1 = 1 ?N軟 件 延 時(shí)去 抖 動(dòng)NK 2 = 0 ?加 速子 程 序N軟 件 延 時(shí)去 抖 動(dòng)K 3 = 1 ?減 速子 程 序軟 件 延 時(shí)去 抖 動(dòng)F 0 = 0 ?F 0 = 1啟 動(dòng) 定 時(shí)電 機(jī) 啟 動(dòng)F 0 = 0關(guān) 閉 定 時(shí)電 機(jī) 停 止YNYNYNNY 圖 45 中斷處理流程圖 PID 調(diào)節(jié)程序 閉環(huán)控制就是將輸出量反饋到輸入側(cè)進(jìn)行比較，這樣系統(tǒng)穩(wěn)定可能變差，但是系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能會(huì)變好，系統(tǒng)框圖如下： 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)論文 23 圖 46 閉環(huán) PID 控制原理 本章總結(jié) 本章主要是對(duì)單片的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括主程序、按鍵及轉(zhuǎn)速的中斷處理程序和 PID控制程序。我們采用的是基于 Keil軟件的 C 語言編程，這便于結(jié)構(gòu)的理解，同時(shí)也便于我們的修改。 過程采樣 控制量輸入 PID 控制運(yùn)算 控制值輸出 程川川： 帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研究 24 5 總結(jié) 通過這次的 畢業(yè)設(shè)計(jì) ，讓我受益匪淺。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間 通過與同學(xué) 們之間的 交流 和老師的指導(dǎo) ，使自己學(xué)到了 不少 知識(shí)。 除了學(xué)會(huì)了單片微機(jī)的基本 知識(shí)，并掌握了它的的工作原理和一些指令的功能以外，還掌握了帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩測(cè)量，并且深化了我對(duì) PID 控制技術(shù)的理解。摘要部分概要介紹了其可靠性和實(shí)用性，緒論部分介紹了帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)單片機(jī)控制的背景和問題的提出、本文設(shè)計(jì)的意義及主要任務(wù)等；第二部分介紹了基于帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)單片機(jī)控制的基本原理；第三部分介紹了硬件設(shè)計(jì)，包括轉(zhuǎn)速測(cè)量電源模塊、控制算法等。第四部分主要講的是單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)；第五部分進(jìn)行了總結(jié)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我覺得最重要的就是要有自學(xué)能力，因?yàn)檫@次實(shí)訓(xùn)中有部分知識(shí)我們之前還沒有接觸過，所以自己 必須學(xué)會(huì)查找相關(guān)的資料。另外就是在 遇到實(shí)際問題 的時(shí)候 ， 要 認(rèn)真思考 ， 運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，一步一步的去探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。而在這次設(shè)計(jì)程序的過程中，我一開始時(shí)走了很多彎路，這也是自己的知識(shí)不夠扎實(shí)的原因。不過經(jīng)過自己幾天的努力，最后還是做了出來。 通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以看出用MCS51 單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)是十分可靠的，設(shè)計(jì)中應(yīng)用到了較多的知識(shí)，采用了保護(hù)電路模塊，復(fù)位電路模塊等保護(hù)措施，應(yīng)用了許多較新的元器件，電路圖中有顯示模塊電路、復(fù)位模塊電路、按鍵模塊電路、驅(qū)動(dòng)器端子輸入模塊電路等電路設(shè)計(jì)，很好的 實(shí)現(xiàn)了用單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、急停等功能。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)論文 25 參考文獻(xiàn) [1] 王兆安 黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù)（第 4 版）．機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. 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