【正文】 。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號(hào)中的 78 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7806表示輸出電壓為正 6V， 7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。它的樣子象是普通的三極管， TO 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有 9013樣子的 TO92 封裝。 基于 H 橋驅(qū)動(dòng)直流 電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 23 e d dp c g 4 即： 12986為公共端， A11 B7 C4 D2 E1 F10 G5 DP3 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 4 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用 AT89C52 單片機(jī)作為控制器， H 橋作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，紅外測(cè)試，系統(tǒng)的總體框架圖如圖 14 所示 圖 14 總體框架圖 穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)穩(wěn)壓電源基于 7805芯片設(shè)計(jì) 7805 三端穩(wěn) 壓集成電路，電子產(chǎn)品中常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出。 。 。 1 a f 2 3 b 。 。 。 。下面是一張四位一體數(shù)碼管引腳分布圖 4位一體數(shù)碼管，其內(nèi)部段已連接好，引腳如圖所示（正面朝自己，小數(shù)點(diǎn)在下方）。 4 位數(shù)碼管區(qū)分共陰陽極的方法 首先數(shù)碼管有共陰極和共陽極之分，區(qū)別他們的方法是若公共端接地，其他端接電源，若各段測(cè)試能亮，說明是共陰的，反之共陽的；若公共端接電源，其他端分別接的，測(cè)得各端亮，則說明是共陽的，反之為共陰的。時(shí)鐘點(diǎn)：四位數(shù)碼管中，第二位 8與第三位 8字中間的二個(gè)點(diǎn)。范圍一般為 。比外型高度小。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O 端口，而且功耗更低。 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)， 相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 基于 H 橋驅(qū)動(dòng)直流 電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 21 (COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。數(shù)碼管按段數(shù)分為 七段數(shù)碼管 和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光 二極管 單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和 共陰極數(shù)碼管 。 四位數(shù)碼管 四位 數(shù)碼管 （圖 12所示） 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是 發(fā)光二極管 。與計(jì)算機(jī)用 CPU 不同，單片機(jī)現(xiàn)在所能接收的晶振頻率相對(duì)較低，但對(duì)于一般控制電路來說足夠了。因價(jià)格等因素，實(shí)際應(yīng)用中多采用無源晶振設(shè)計(jì)的電路居多，除非電路設(shè)計(jì)時(shí)序極其敏感或芯片內(nèi)部無振蕩器 的情況（如一些型號(hào)的 DSP 或精密儀器中）。 晶振是為電路提供頻率基準(zhǔn)的元器件，通常分成有源晶振和無源晶振兩個(gè)大類，無源晶振需要芯片內(nèi)部有振蕩器，并且晶振的信號(hào)電壓根據(jù)起振電路而定，允許不同的電壓，但無源晶振通常信號(hào)質(zhì)量和精度較差，需要精確匹配外圍電路（電感、電容、電阻等），如需更換晶振時(shí)要同時(shí)更換外圍的電路。 再說 SMD：有 0705， 0603， 0503， 0302，這里面又分四個(gè)焊點(diǎn)和二個(gè)焊 點(diǎn)的。 晶振的類型有 SMD 和 DIP 型，即貼片和插腳型 。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 用萬用表測(cè)量晶體振蕩器是否工作的方法：測(cè)量?jī)蓚€(gè)引腳電壓是否是芯片工作電壓的一半，比如工作電壓是 51 單片機(jī)的 +5V 則是否是 左右。一 種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。采用泛音次數(shù)越高的晶振，其等效電容 C1 就越??；因此頻率的變化范圍也就越小。這一方面引起壓控特性的非線性，壓控范圍越大，非線性就越厲害；另一方面，分給振蕩的反饋電壓 (Cbe 上的電壓 )卻越來越小，最后導(dǎo)致停振。實(shí)際上，由于 C1 很小 (1E15 量級(jí) )， Co 不能忽略 (1E12 量級(jí)，幾 PF)?？梢钥闯觯?C1 越小， Co越大， Cv 變化時(shí)對(duì)整個(gè)槽路電容的作用就越小。其中 Co， C1， L1， RR 是晶體的等效電路。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使 用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。 基于 H 橋驅(qū)動(dòng)直流 電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 19 晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。高級(jí)的精度更高。 晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。但也有少數(shù)接收頭輸出信號(hào)為正極性，如松下 TC2180、 M25等彩電的紅外接收頭，若用常見型號(hào)接收頭直接代換，則無法遙控，對(duì)于此種情況可在信號(hào)輸出端加接反相器解決，如圖 10所示。 。大多數(shù)紅外接收頭解調(diào)中心頻率為３８ｋＨｚ，但也有一些接收頭中心頻率為 36KHz、 37KHz、 39KHz、 40KHz，如果發(fā)射頻率與接收頻率相差 1KHz，大多可以正常遙控，相差 2KHz 以上則會(huì)出現(xiàn)遙控不靈現(xiàn)象，此時(shí)可通過更換遙控發(fā)射器的晶體振子來解決。注意地線與電源線切不可接反，否則通電后會(huì)接收立刻損壞。遙控接收頭引腳順序有如下幾種：（接收面左側(cè)起）地、信號(hào)輸出、電源；電源、地、信號(hào)輸出；地、電源、信號(hào)輸出等幾種形式，代換時(shí)應(yīng)仔細(xì)區(qū)分。目前有一種外觀像塑封三極管的微型接收頭，用于維修代換十分方便。代換時(shí)主要應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： 。 帶遙控功能的家用電器中所采用的紅外接收頭型號(hào)繁多 ，維修中常遇到無法購(gòu)得原型號(hào)接收頭的情況，只能尋找代換品。經(jīng)過它的接收放大和解調(diào)會(huì)在輸出端直接輸出原始的信號(hào)。它僅有三條管腳，分別是電源正極、電源負(fù)極以及信號(hào)輸出端，其工作電壓在 5V左右 .只要給它接上電源即是一個(gè)完整的紅外接收放大器，使用十分方便。 紅外接收電路通常由紅外接收二極管與放大電路組成，放大電路通常又由一個(gè)集成塊及若干電阻電容等元件組成，并且需要封裝在一個(gè)金屬屏蔽盒里，雖然電路比較復(fù)雜，體積卻很小，還不及一個(gè)普通小功率三極管體積大。 亦可用萬用表來 測(cè)量，將萬用表置于 R 1k 擋，用判別普通二極管正、負(fù)電極的方法進(jìn)行檢查，即交換紅、黑表筆兩次測(cè)量管子兩引腳間的電阻值，正常時(shí)，所得阻值應(yīng)為一大一小。識(shí)別引腳時(shí)，面對(duì)受光窗口，從左至右，分別為正極和負(fù)極。 紅外接收二極管的外形和發(fā)射管基本上一樣，僅從外觀上有時(shí)較難分辨，可用觀察和測(cè)量方法識(shí)別管腳極性。 基于 H 橋驅(qū)動(dòng)直流 電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 17 將萬用表置于 R 1k 擋，測(cè)量紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻，通常，正向電阻應(yīng)在 30kΩ左右，反向電阻應(yīng)在 500kΩ以上，這樣的管子才可正常使用?？捎^察紅外發(fā)光二極管兩個(gè)引腳長(zhǎng)短，通常長(zhǎng)引腳為正極，短引腳為負(fù)極。不同封裝工藝型號(hào)的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。 紅外發(fā)光二極管最大輻射強(qiáng)度一般在光軸的正前方，并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。 紅外發(fā)光二極管輻 射功率隨環(huán)境溫度的升高（包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高）會(huì)使其輻射功率下降。當(dāng)電壓越過正向閾值電壓（約 左右）電流開始流動(dòng)，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流對(duì)工作電壓十分敏感。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。 紅外發(fā)射二極管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵 GaAs）制成 PN 結(jié)，外加正向偏壓向 PN 結(jié)注入 電流激發(fā)中心波長(zhǎng)為 830 950nm 紅外光。這樣，根據(jù)圓盤上被遮擋次數(shù)即可測(cè)出被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速。光電管被照射時(shí)，其反向電阻很低，于是輸山一個(gè)電脈沖信號(hào)。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 9 紅外對(duì)管 對(duì)射管 測(cè)速傳感器一般又 紅外線發(fā)射與接收系統(tǒng)組成 。 L298N 之接腳如圖 8 所示， Pin1 和 Pin15 可與電流偵測(cè)用電阻連 接來控 基于 H 橋驅(qū)動(dòng)直流 電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 15 制負(fù) 載的電路； OUTl、 OUT2 和 OUT OUT4 之間分別接 2 個(gè)步進(jìn)電機(jī)； input1~input4 輸入控制電位來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)； Enable 則控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。 電機(jī)驅(qū)動(dòng) H橋選型 該驅(qū)動(dòng)電路采用了 LN298芯片， LN298是 雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片 。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。如 EA 端為高電平（ 接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。此外，該引腳會(huì) 被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ALE/PROG 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 RST 復(fù)位輸入。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 表 1 和 的第二功能 引腳號(hào) 功能特性 T2，時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2） P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， 參見表 1。對(duì)端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR的接收解碼及與主板 CPU通信等。 AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。如果電動(dòng)機(jī)在 4個(gè)象限上都能運(yùn)行，說明電動(dòng)機(jī)的控制功能比較強(qiáng)。從圖中可以看出，第一象限是電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)；第三象限是電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)；第二和第四象限分別是電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時(shí)再生制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。單片 機(jī)通過初始化設(shè)置，使其能自動(dòng)地發(fā)出 PWM 脈沖波，只有在改變占空比是 CPU 才進(jìn)行干預(yù)。 （ 4）單片機(jī)的 PWM。這些芯片除了有 PWM 信號(hào)發(fā)生功能外，還有“死