【正文】 D。) { right()。 V0=0。 right()。 right()。 Case 4: right()。 37 Kdd+=*n Set=0。} left()。 Delay12864(2500)。 left()。Disp_Digit (4,52,kong)。 For(flag=0,n=0。Disp_Digit (4,36,s[n])。 If(flag==1)break。Disp_Digit (4,36,s[n])。 Delay12864(1000)。) { left()。 Kdd+=10*n。} left()。 Delay12864(2500)。 Delay12864(1000): left()。) { left()。 Kdd=0。 left()。 left()。 case 3: left()。 Set=0。Disp_Digit(2,52,s[n])。 If(flag==1)break。Disp_Digit(2,52,s[n])。 Delay12864(1000)。) { right()。 Kii+=n。} right()。 Delay12864(2500)。 right()。Disp_Digit(2,36,kong)。 For(flag=0,n=0。Disp_Digit(2,28,s[n])。 If(flag==1)break。Disp_Digit(2,28,s[n])。Disp_Digit(2,28,kong)。 For(flag=0,n=0。Disp_Digit(2,52,s[0])。Disp_Digit(2,36,s[0])。Disp_Digit(2,28,s[0])。break。 35 Kpp+=*n。 Delay12864(2500) If(flag==1)break} left()。 left()。Disp_Digit (2,52,kong)。 For(flag=0,n=0。Disp_Digit (2,36,s[n])。 If(flag==1) Break。Disp_Digit (2,36,s[n])。 Delay12864(1000)。) { left()。 Kpp+=10*n。} left()。 Delay12864(2500)。 left()。Disp_Digit (2,36,kong)。 For(flag=0,n=0。Disp_Digit (2,28,s[n])。 34 if(flag==1) break。Disp_Digit (2,28,s[n])。 Delay12864(1000)。) { left()。 Kpp=0。 left()。 left()。 case 1: left()。 For(set=0。Disp_Chinese(6,44,zheng)。Disp_Digit(6,36,maohao)。Disp_Chinese(6,20,xiang)。Disp_Chinese(6,4,zhuan)。Disp_Digit(4,44,s[0])。Disp_Digit(4,36,s[0])。Disp_Digit(4,28,s[0])。Disp_Digit(4,20,maohao)。Disp_Chinese(4,4,V)。Disp_Digit (4,52,s[0])。Disp_Digit (4,4,dian0)。Disp_Digit (4,36,s[0])。Disp_Digit (4,28,s[0])。Disp_Digit (4,20,maohao)。Disp_Chinese(4,4,Kd)。Disp_Digit(2,52,s[0])。Disp_Digit(2,24,dian0)。Disp_Digit(2,36,s[0])。Disp_Digit(2,28,s[0])。Disp_Digit(2,20,maohao)。Disp_Chinese(2,4,Ki)。Disp_Digit (2,52,s[0])。Disp_Digit (2,24,dian0)。Disp_Digit (2,36,s[0])。Disp_Digit (2,28,s[0])。Disp_Digit(2,20,maohao)。Disp_Chinese(2,4,Kp)。Disp_Chinese(0,16,zhi)。Disp_Chinese(0,0,she)。Disp_Chinese(0,48,shu)。Disp_Chinese(0,32,can)。 //清屏 flag0=0； for（；；） //等待設(shè)置鍵按下 {if（ flag0==1） break； } Clr_Scr()。 Init_lcd()。 pwm2=0。 zan ting=0。 Un=0。en2=0。 en=0。 EXO=1。 EA=1。 圖 PWM 產(chǎn)生流程圖 31 主流程圖 主程序完成系統(tǒng)初始化、中斷判斷、數(shù)據(jù)檢測機(jī)處理和電機(jī)的 PID調(diào)節(jié)等工作，主程序結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 主流程圖 系統(tǒng)主程序 （包含 PWM 波產(chǎn)生程序） include include include Main() {zf=0。 本設(shè)計(jì)采用通過改變單片機(jī)引腳輸出高低電平的時間比產(chǎn)生占空比可調(diào)的PWM 脈沖，進(jìn)而控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速，其中脈沖周期為 T，若每個周期高電平時間為 U0(0≦ U0≦ T)，則低電平時間為 TU0,程序流程圖如圖 所示 ，相關(guān)程序見。 ④單片機(jī)的 PWM 口新一代的許多單片機(jī)具有 PWM 功能。 ②軟件模擬式利用單片機(jī)的一個 I/O 引腳 ,通過軟件對該引腳輸出高低電 30 平來模擬 PWM 波 ,該方法占用 CPU 的時間較多 , 控制軟件較復(fù)雜 。 由以上公式可知，當(dāng)改變占空比，就可以得到不同的電機(jī)平均速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。只要按照一定規(guī)律改變通斷、電時間，即可讓電機(jī)轉(zhuǎn)速得到控制。其方法是通過改變電機(jī)電樞電壓與通電周期的比值（即占空比）來控制電機(jī)速度。也正因如此， PWM 又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。 所以通過調(diào)節(jié)占空比 ,可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的 ,而且輸出電壓可以無級連續(xù)調(diào)節(jié) 。 如果占空比為 0%,那么高電平時間為 0,則沒有電壓輸出 。 PWM 的占空比決定輸出到直流電機(jī)的平均電壓 。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 PWM進(jìn)行編碼。電壓或電流源是以一種通 (ON)或斷 (OFF)的重復(fù) 28 脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶 體管或晶體管導(dǎo)通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定。 27 圖 PID程序流程圖 PWM 介紹 脈沖寬度調(diào)制（ PWM）是英文“ Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制。 本系統(tǒng)采用 PID 算法，程序流程圖如下圖所示。 算法實(shí)現(xiàn)及 PWM 脈沖產(chǎn)生 PID 算法 控制算法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，整個系統(tǒng)的控制功能主要由控制算法來實(shí)現(xiàn)。采用 C 語言開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)程序是單片機(jī)軟件開發(fā)的首選。 本設(shè)計(jì)采用 C 語言， C 語言是一種編譯型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，它具有簡單而強(qiáng)大的處理功能，具有運(yùn)行 速度快、編譯效率高、移植性好的可讀性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的直接操作。由于匯編語言編寫的系統(tǒng)程序的可讀性和移植性都比較差，因此，系統(tǒng)的調(diào)試工作也比較困難，產(chǎn)品的開發(fā)周期也比較長?；鶞?zhǔn)電壓可以通過在 AREF 引腳上加一個電容進(jìn)行解耦，以更好地抑制噪聲。 ADC 包括一個采樣保持電路，以確保在轉(zhuǎn)換過程中輸入到 ADC 的電壓保持恒定。如果使用 1x 或 10x 增益，可得到 8 位分辨率。兩路差分輸入 (ADC ADC0 與 ADC ADC2)有可編程增益級，在 A/D 轉(zhuǎn)換前給差分輸入電壓提供 0dB(1x)、20dB(10x) 或 46dB(200x)的放大級。單端電壓輸入以 0V (GND) 為基準(zhǔn)。 24 圖 （ a） （ b） （ c） 25 AVR 數(shù)模轉(zhuǎn)換特點(diǎn) ATmega16 有一個 10 位的逐次逼近型 ADC。例如當(dāng)電機(jī)以一定的速度運(yùn)行時， PC3 將輸出如圖 （ c） 所示的脈沖。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差 90 度的兩路脈沖信號 。當(dāng)圓盤隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)過整理后變?yōu)槊}沖。目前國內(nèi)已有 16位的絕對編碼器產(chǎn)品。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可 讀出一個固定的與位置相對應(yīng)的數(shù)字碼。一般光電編碼器分為絕對式編碼器和增量式編碼器兩種。 圖 鍵盤電路 電機(jī)速度采集電路設(shè)計(jì) 為實(shí)現(xiàn) 對直流電機(jī)速度的采樣，采用常用的光電編碼器來實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的編碼，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器是一種廣泛使用的數(shù)字傳感器，具有精度高、非接觸測量、測量范圍大、信號處理能力強(qiáng)和運(yùn)算、控制、儲存極為方便等優(yōu) 點(diǎn)。圖中 L0L3為 4x4 鍵盤的列信號， H0H3 為 4x4 鍵盤的行信號。由于矩陣鍵盤中行列為多鍵共用，所以必須將行、列信號配合起來并作適當(dāng)處理，才能 確定閉合鍵的位置，因此軟件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。獨(dú)立式鍵盤每一個按鍵需占用一根輸入線 ，在按鍵數(shù)量較多時，輸入口浪費(fèi)嚴(yán)重，此種鍵盤只適用于按鍵少或?qū)ο到y(tǒng)操作速度較快的場合。由于 獨(dú)立式鍵盤的特點(diǎn)是：各按鍵相互獨(dú)立，每個按鍵的“接零端”均接地，每個按鍵的“測試端”各接一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線 上的工作狀態(tài)。 圖 128x64LCD引腳 鍵盤電路設(shè)計(jì) 鍵盤是由若干按鍵 組成的開關(guān)舉證，它是微控制器必不可少的設(shè)計(jì)單元，按鍵閉合時能輸入數(shù)字的鍵稱為數(shù)字鍵，能輸入命令以實(shí)現(xiàn)某種功能的鍵稱為命令鍵。 圖 電機(jī)驅(qū)動電路 21 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示給定的速度參數(shù)和經(jīng)過 PID 調(diào)速后穩(wěn)定的速度參數(shù)。 當(dāng) λ 1時， VOUT0,電機(jī)正轉(zhuǎn)。 1之間變化，如果改變 λ ，那么便可實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的無極調(diào)速。 設(shè) PWM 波的周期為 T， HIN 為高電平的時間為 t1，這里忽略死區(qū)時間，那么LIN 為高電平的時間就為 Tt1,。 電源經(jīng) Q3 至電動機(jī)的負(fù)極經(jīng)過整個直流電機(jī)后再通過 Q2 到達(dá)零電位，完成整個回路，此時電機(jī)反轉(zhuǎn)。此時 Q2的漏極接近于零電平， VCC通過 D1向 C1 充電，為 Q1的又一次導(dǎo)通做準(zhǔn)備。 電源經(jīng) Q1 至電動機(jī)的正極經(jīng)過整個直流電機(jī)后再通過 Q4 到達(dá)零電位，完成整個的回路，此時直流電機(jī)正轉(zhuǎn)。 將 IC1 的 HIN端與 IC2的 LIN 端相連，而把 IC1 的 LIN 端與 IC2 的 HIN 端相連，這樣就使得兩 片芯片所輸出的信號恰好相反。 下圖為 IR2110 引腳圖： 圖 IR2110 引腳圖 IR2110 芯片引腳功能如下： LO(引腳 1):低端輸出 COM(引腳 2):公共端 Vcc(引腳 3):低端固定電源電壓 18 Nc(引腳 4): 空端 Vs(引腳 5):高端浮置電源偏移電壓 VB (引 腳 6):高端浮置電源電壓 HO(引腳 7):高端輸出 Nc(引腳 8): 空端 VDD(引腳 9):邏輯電源電壓 HIN(引腳 10): 邏輯高端輸入 SD(引腳 11):關(guān)斷 LIN(引腳 12):邏輯低端輸入 Vss(引腳 13):邏輯電路地電位端，其值可以為 0V Nc(引腳 14):空端 電機(jī)驅(qū)動電路 的工作條件： 高端懸浮電源絕對值電壓 Vb： +10V 至 20V 低端輸出電壓 VOL： 0至 VCC 低端工作電源電壓 VCC： 10V 至 20V 邏輯電源電壓 VDD： +5V 至 +20V 邏輯電源參考電壓 VSS： — 5V 至 +5V 19 圖 I