【正文】 北京： 電子工業(yè)出版社，2006年10月5． Barry B Brey. 《The Inetel Miscroprocessors》。 參考文獻1． 王曉明 《電動機的單片控制》。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是洪老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。在設(shè)計中培養(yǎng)了自己獨立思考問題，分析問題，解決問題的能力。在設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)了有一些可以改進的地方。在編寫程序時，要考慮地址分配問題，不能出現(xiàn)地址的沖突，因此要有很強的邏輯思維能力，并且要有足夠的想象空間，因為各個環(huán)節(jié)都是非常緊湊的，一環(huán)扣一環(huán)，決不能出現(xiàn)半點的差錯，否則將會出現(xiàn)無法預(yù)料的后果。在設(shè)計單片機的接口電路圖中，系統(tǒng)的地址分配就是一個關(guān)鍵的問題。此控制系統(tǒng)的優(yōu)點是，采用單片機作為直流電動機運動控制系統(tǒng)的微處理器，大大的縮小了控制器的體積，降低了成本，增強了對電動機的控制能力。除此之外還有在將采樣值送到外部RAM單元時竟然把MOVX寫成了MOV。 ？ 程序的調(diào)試在編寫好程序以后，要對程序進行模擬調(diào)試。TRAST1： ；轉(zhuǎn)換接收到的數(shù)據(jù)代碼MOV A，1AH ；接收到的數(shù)據(jù)送AJMP TRASTTRAST： MOV B，3BH ；乘數(shù)59送B MUL AB MOV R5，A ；積的低位送R5 MOV R4，B ；積的高位送R4 ACALL CHU ；調(diào)用雙字節(jié)除法程序 MOV 51H，R4 ；將壓縮BCD碼的高位送51H MOV 50H，R5 ；將壓縮BCD碼的低位送50HCHU： ；雙字節(jié)除法（R4R5被除數(shù)，R6R7除數(shù)，商在R4R5，余數(shù)在R2R3） MOV R6，00H MOV R7，0AH ；除數(shù)為10SRT： ACALL L1L2： SJMP L5 NOPL1： CLR A ；寄存器A清零 MOV R2，A ；R2清零 MOV R3，A ；R3清零 MOV R1，10H ；循環(huán)16次L5： CLR C ；進位標志位清零 MOV A，R5 ；被乘數(shù)低8位送A RLC A ；帶進位左循環(huán) MOV R5，A ；A中內(nèi)容送到被乘數(shù)低8位 MOV A，R4 ；被乘數(shù)高8位送A RLC A ；帶進位左循環(huán) MOV R4，A ；A中內(nèi)容送到被乘數(shù)高8位 MOV A，R3 RLC A MOV R3，A MOV A，R2 RLC A MOV R2，A ；被乘數(shù)左移一位送R2R3 CLR C SUBB A，R6 ；比較R2和R6的大小 JC L3 ；R2小，則轉(zhuǎn)L3 PUSH 0E0H ；壓入堆棧 MOV A，R3 SUBB A，R7 ；比較R3和R7的大小 JNC L4 ；R3大，則轉(zhuǎn)L4 MOV 0F0H，A POP 0E0H ；出堆棧 SUBB A，00H JC L3 MOV R2，A MOV R3，0F0H INC R5 SJMP L3L4： MOV R3，A POP 0E0H MOV R2，A INC R5L3： DJNZ R1，L5 ；循環(huán)16次未完，則轉(zhuǎn)L5 RET ；返回。設(shè)三次采樣值分別放在2CH、2DH、2EH中，程序流程圖如下：大送2CH，小送2DH判斷(2CH)、(2DH)相等否判斷(2DH)、(2EH)相等否(2DH) (2EH) ?判斷(2CH)、(2EH)相等否N(2EH) (2CH) ? Y（2CH）送2AH（2EH）送2AH返回NN(2EH)送2AH（2DH）送2AH（2DH）送2AHYYYNYY 圖34 中值濾波流程圖 程序如下：FILTER： ；中值濾波算法子程序MOV A，2CH ；（2CH）送A CJNE A，2DH，CMP1 ；（2CH）≠（2DH），則CMP1 AJMP CMP2 ；否則轉(zhuǎn)CMP2CMP1： JNC CMP2 ；若（2CH）=（2DH），則CMP2 XCH A，2DH XCH A，2CHCMP2： MOV A，2DH ；（2DH）送A CJNE A，2EH，CMP3 ；若（2DH）≠（2EH），則CMP3 MOV 2AH，A ；否則（2DH）送2AH RET ；返回CMP3： JC CMP4 ；若（2DH）（2EH），則CMP4 MOV 2AH，A ；否則（2DH）送2AH ERT ；返回CMP4： MOV A，2EH ；（2EH）送A CJNE A，2CH，CMP5 ；若（2EH）≠（2CH），則CMP5 MOV 2AH，A ；否則（2EN）送2AH RET ；返回CMP5： JC CMP6 ；若（2EH）（2CH），則CMP6 XCH A，2CH ；否則（2EH）（2CH）CMP6： MOV 2AH，A ；A送2AH RETFA1： MOV DPTR，SAMPD1 MOVX DPTR,A ；將采樣值送到外部RAM中的0000H單元 MOV 1AH， A INC DPTRFA2： MOV DPTR，SAMPD2 MOVX DPTR,A ；將采樣值送到外部RAM中的0000H單元 INC DPTR RETPID控制的理想微分方程為： 其中稱為偏差值，可作為速度調(diào)節(jié)器的輸入信號，為給定值，為被測變量值，為比例系數(shù)，為積分時間常數(shù)，為微分時間常數(shù)，為調(diào)節(jié)器的輸出控制電壓信號。（4） 主程序的初始化：所謂的初始化，就是對將要用到的MCS51系列單片機的內(nèi)部單元和擴展的芯片進行初始化工作狀態(tài)的設(shè)定。INT0 中斷主要的功能是完成數(shù)據(jù)的采集，采集完一次數(shù)據(jù)后向CPU發(fā)送中斷請求。其中在T0中斷程序中必須要對電機的轉(zhuǎn)速進行定時采樣，所以T0中斷必須允許嵌套外部中斷0的中斷申請，所以在主程序初始化中置外部中斷0為高優(yōu)先級中斷，在T0中斷服務(wù)程序中必須要開外部中斷0中斷。因此軟件的設(shè)計和編寫很重要，程序的編寫采用匯編語言。采用共陰極接法的8段LED數(shù)碼顯示器字型碼表如下：表23 8段LED數(shù)碼顯示器字型碼表所顯字符0123456789共陰極字型碼3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH 單片機控制直流調(diào)速系統(tǒng)中的其它設(shè)計單片機控制直流調(diào)速系統(tǒng)中除上述電路設(shè)計之外，還有8051單片機的復(fù)位電路設(shè)計，本次設(shè)計中采用手動復(fù)位，當(dāng)用手按一下按鈕S1時就可以對8051單片機進行復(fù)位。顯示緩沖區(qū)內(nèi)包含的存儲單元個數(shù)需和系統(tǒng)中的LED顯示器的個數(shù)相等。單片機控制系統(tǒng)的接口電路中的LED數(shù)碼顯示器使用的是共陰極接法。 LED顯示器是由發(fā)光二極管夠成的字段組成的顯示器，有8段和16段管兩大類，本次設(shè)計采用的是8段數(shù)碼管。顯然，Vo和B成正比關(guān)系。DAC0832的輸出是電流，有兩個電流輸出端（Iout1和Iout2），它們的和為常數(shù)。根據(jù)對DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和DAC寄存器的不同控制方法，DA0832有三種工作方式。單片機控制直流調(diào)速系統(tǒng)中要求用0～5V 模擬電壓來控制PWM，因此DAC0832的電流輸出必須轉(zhuǎn)換成電壓輸出，方法就是在DAC0832的Iout1和Iout2的輸出端接運算放大器，本設(shè)計中選用的是LM339作為運算放大器。DAC0832的CS和74LS138的CS2相連，當(dāng)DAC0832的CS為低電平時，此芯片被選中工作；當(dāng)CS為高電平時，此芯片不被選中工作。 設(shè)計中需要將給定轉(zhuǎn)速與實際速度的差值經(jīng)過數(shù)字PID算法后再轉(zhuǎn)換成（0～5V）電壓輸出，故選擇一片DAC0832實現(xiàn)設(shè)計要求。當(dāng)檢測到EOC為高電平時，即A/D轉(zhuǎn)換完成，單片機將數(shù)據(jù)讀入并做相應(yīng)的處理。因為只有確認數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，才能把數(shù)據(jù)傳送給8051單片機做處理。而將74LS138的CS3（）作為片選信號，由8051單片機的寫信號控制ADC0809的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動。本次設(shè)計中，由于ADC0809片內(nèi)無時鐘，因此利用8051單片機 的ALE提供，而8051單片機的晶振頻率為12MHz，則其ALE腳輸出的頻率為2MHz，再將8051單片機的 ALE經(jīng)過觸發(fā)器74LS74 四分頻后為500KHz。 反饋速度采樣電路設(shè)計 反饋速度采樣電路設(shè)計如下圖所示：圖24 ADC0809和8051的連接電路圖在設(shè)計中首先要將給定直流電動機轉(zhuǎn)速的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，同時還要對測速發(fā)電機進行采樣并轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，因此需要一片A/D芯片。 ADC0809與8051單片機的接口電路設(shè)計 給定轉(zhuǎn)速電路設(shè)計如下圖所示：圖23 給定模擬電壓與ADC0809的連接已知直流電動機的額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，為簡化設(shè)計電路，給定轉(zhuǎn)速由一個旋轉(zhuǎn)電位器給定一個0～5V可變模擬電壓，通過ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器將這一給定0～5V電壓轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，將這個數(shù)字信號作為控制直流電動機轉(zhuǎn)速的給定速度值。這里使用了帶三態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器74LS373，當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時，三態(tài)門的使能信號應(yīng)該為低電平。6264數(shù)據(jù)線D0～D7依次接到8051單片機的P0口，地址線A0～A7依次接到74LS373的輸出端，高五位地址線（A8～A12）依次接到8051單片機的（～）。RAM為易失性存儲器，斷電后所存儲的信息會立即丟失。因此，譯碼器的8根輸出線分別對應(yīng)8個8K字節(jié)地址空間。下面將分別介紹各個芯片的功能和設(shè)計電路圖。（4）速度顯示電路設(shè)計：從畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中給的原始數(shù)據(jù)知道，直流電動機的額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。（2）D/A轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計：畢業(yè)設(shè)計任務(wù)要求單片機控制系統(tǒng)部分能夠輸出（0～5V）電壓控制信號。整個系統(tǒng)設(shè)計包括了四個大的部分： A/D轉(zhuǎn)換電路部分、D/A轉(zhuǎn)換電路部分、存儲器的擴展部分、轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示部分。單片機通過中斷通信方式將接收到數(shù)據(jù)先保存起來。為了在比較簡單的運動控制系統(tǒng)中實現(xiàn)智能控制，因此設(shè)計了單片機控制直流調(diào)速系統(tǒng)。它越來越廣泛地應(yīng)用于各種功率的調(diào)速系統(tǒng)中。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流電機拖動將有逐步被交流電機拖