【正文】 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析 在進(jìn)行單片控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) ，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，其余大量工作就是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)與之對(duì)應(yīng)的適用程序，因此，軟件設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)。 鄧賢彥：直流電機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 第 5 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)包括掩飾子程序 ， 按鍵控制程序 ，液晶顯示程序， 主程序初始化 程序， 主 程序， 中斷服務(wù) 程序這幾部分組成。系統(tǒng)中還利用了五個(gè)按鍵開關(guān)，達(dá)到手動(dòng)輸入信號(hào)的目的。 +5+5+5+5+5X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2234567891R P 1RE S P A C K 8I N15I N27E N A6O UT 12O UT 23E N B11O UT 313O UT 414I N310I N412S E N S A1S E N S B15G ND8VS4V C C9U2L 2 9 8X1CR Y S T A LC23 0 p FC33 0 p FR21kR32 0 0C41uFD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L+5U3A ND _ 7T R 1T RA N 2 P 2 SVI1VO3GND2U47 8 0 5C12 0 0 0 u FB R 1B RI DG E C51nFC61nFD1DI O DER11 0 kV1V S I N EC72 0 0 0 u FK4K3K2K1K5 圖 410 總體電路圖 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 本 章小結(jié) 本章為硬件電路設(shè)計(jì)。 鄧賢彥：直流電機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 +5T R 1T R A N 2P 2 SVI1VO3GND2U478 0 5C120 00 u FB R 1B R I D G E C51nFC61nFD1D I O D ER110 kV1V S I N EC720 00 u F 圖 49 5v 電源 電路圖 整體電路圖 整個(gè)電路是由變壓器將 220v 交流電降壓再由橋式電路整流為有效值為 5v 的直流電給整 個(gè)電路供電 。 C7 為輸出穩(wěn)定電容，作用是改善負(fù)載的瞬時(shí)響應(yīng)，大小為 。 電源部分 。 控制芯片的 89C52 的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓為 5V,可以使用線性電壓調(diào)整芯片 7805 來(lái)穩(wěn)壓。 電 源模塊設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路 組成，變壓器改變電壓，整流電路完成交流直流轉(zhuǎn)化， 濾波電路的作用是將脈動(dòng)電壓的大部分波紋加以濾除，得到較為平滑的直流電壓。電動(dòng)機(jī)的控制信號(hào)由 和 兩個(gè)端口輸出，輸入 L298 芯片的第 7 和第 5 個(gè)管腳。 驅(qū)動(dòng)電路如圖 48 所示 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 +5X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2I N15I N27E N A6O UT 12O UT 23E N B11O UT 313O UT 414I N310I N412S E N S A1S E N S B15G ND8VS4V C C9U2L 2 9 8 圖 48 驅(qū)動(dòng) 電路設(shè)計(jì) L298 芯片的 9 兩個(gè)管腳接 5 伏電壓， 15 管腳接地。 半導(dǎo)體功率器件工作在線性區(qū)優(yōu)點(diǎn)是控制原理簡(jiǎn)單，輸出波動(dòng)小，線性好，對(duì)鄰近電路干擾小，缺點(diǎn)為功率器件工作在線性區(qū)，功率低 和散熱問(wèn)題嚴(yán)重。當(dāng)使能端為低電平時(shí) ,電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 47 L298 內(nèi)部的原理圖 鄧賢彥：直流電機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 表 42 L298 引腳符 號(hào)及功能 引 腳 功 能 SENSA、 SENSB 分別為兩個(gè) H 橋的電流反饋腳，不用時(shí)可以直接接地 ENA 、 ENB 使能端，輸入 PWM 信號(hào) IN IN IN IN4 輸入端， TTL 邏輯電平信號(hào) OUT OUT OUTOUT4 輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端同邏輯 VCC 邏輯控制電源， ~7V VSS 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，最小值需比輸入的低電平電壓高 GND 地 表 43 L298 的邏輯功能 IN1 IN2 ENA 電機(jī)狀態(tài) X X 0 停止 1 0 1 順時(shí)針 0 1 1 逆時(shí)針 0 0 0 停止 1 1 0 停止 當(dāng)使能端為高電平時(shí)，輸入端 IN1 為 PWM 信號(hào) ,IN2 為低電平信號(hào)時(shí) ,電機(jī)正轉(zhuǎn)；輸入端 IN1 為低電平信號(hào)， IN2 為 PWM 信號(hào)時(shí) ,電機(jī)反轉(zhuǎn) 。 L298N 可直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)須隔離電路，可以驅(qū)動(dòng)雙電機(jī)。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 +5X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2234567891R P 1RE S P A C K 8D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L+5 圖 46 液晶連接原理圖 驅(qū) 動(dòng)電路模塊設(shè)計(jì) L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品， L298N 為 15 個(gè)管角的單塊集成電路，高電壓，高電流 ，四通道驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)用 L298N 來(lái)接收 DTL 或者 TTL 邏輯電平，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載 (比如繼電器，直流和步進(jìn)馬達(dá) )和開關(guān)電源晶體管。 第 4 腳為并行的數(shù)據(jù) /指令選擇信號(hào)，串行傳輸?shù)钠x信號(hào)，第 5 腳 為并行方式的寫讀選擇信號(hào)，串行方式的數(shù)據(jù)口，第 6 腳為并行方式的使能信號(hào)，串行方式的同步時(shí)鐘，因?yàn)槲矣玫氖遣⑿蟹绞剑?4,5,6 腳我分別接在單片機(jī)的 I/O口上，分別為 ， , 這 3 個(gè)接口上， 因?yàn)?AT89C51 是高電平觸發(fā)，我外接在一個(gè) 10K 的排阻在 P0 口。 液晶模塊的第一腳為 GND,所以，我把接口的 1 腳連接地。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端， 寫操作時(shí)，下降沿使能。 4 RS RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0時(shí)選擇指令寄存器。 IR 用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出， DR 用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動(dòng)寫入 DDRAM和 CGRAM,或者暫存從 DDRAM 和 CGRAM 讀出的數(shù)據(jù)， BF 為 1 時(shí)，液晶模塊處于內(nèi)部 模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)， DDTAM 用來(lái)存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ) 80 個(gè)字符碼， CGROM 由 8 位字符碼生成 5*7 點(diǎn)陣字符 160 中和 5*10 點(diǎn)陣字符 32 種 .8 位字符編碼和字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以查看參考文獻(xiàn)（ 30）中的表4. CGRAM 是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量?jī)H 64 字節(jié)，可以自定義 8 個(gè)5*7 點(diǎn)陣字符或者 4 個(gè) 5*10 點(diǎn)陣字符， AC 可以存儲(chǔ) DDRAM 和 CGRAM 的地址，如果地址碼隨指令寫入 IR,則 IR 自動(dòng)把地址碼裝入 AC，同時(shí)選擇 DDRAM 或CGRAM 但愿， LM016L 液晶模塊的引腳功能如下表 41 所示 。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R