【正文】 高等教育出版社， 1999． [11］康華光，鄒壽彬．電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）［ M］．北京：高等教育出版社， 2021． [12］胡祝兵．基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［ J］．承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)， 2021（ 1）． [13］ 盧春華，姚海燕，張莉 . 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)［ J］ .硅谷， 2021（ 20） . [14] 吳守箴，戚英杰 .電氣傳的脈寬調(diào)制控制技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [15] 賈玉瑛，王臣 .基于單片機(jī)控制的 PWM直流調(diào)速系統(tǒng) .包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào) ， 2021年 . [16] 康華光 ， 鄒壽彬 .電子技術(shù)基礎(chǔ) (數(shù)字部分第四版 ).北京： 高等教育出版社 ， 2021年 . [17] 三恒星科技 .MCS 51單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021年 1月 . [18] 浦龍梅，李私 .單片機(jī)控制的直流 PWM調(diào)速裝置的研究 .變頻器世界， 2021年 3月 [19] 張波 .SG3525A控制的直流電機(jī)脈寬調(diào)速裝置 .電氣制造， 2021年第七期 . 附錄 附錄 1 C 程序 ********************************************************************* 直流電機(jī) PWM 調(diào)速 功能描述：使用單片機(jī) T0 定時(shí)器產(chǎn)生 (xxxHz)脈寬調(diào)制信號(hào)，輸?shù)?L298N 的 EN_A 實(shí)現(xiàn)雙直流電機(jī)的速度調(diào)控。 讓我了解到單片機(jī)技術(shù)對(duì)當(dāng)今人們生活的重要性。 進(jìn)一步加強(qiáng)了 我 的動(dòng)手能力和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，從中學(xué)習(xí)到如何去思考和解決問題，以及如何靈活地改變方法去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案 。本次設(shè)計(jì)我能獨(dú)立完成，算是有了很大的收獲。 無論是在硬件還是軟件設(shè)計(jì)上，我都遇到了不少的問題， 在克服困難 的過程中，我學(xué)到了許多，特別是在課堂上學(xué)不到的東西如（ PWM） 。同時(shí)，在圖書館里、網(wǎng)上查閱資料，攻克了 畢業(yè) 設(shè)計(jì)中的道道難題。 在做 畢業(yè) 設(shè)計(jì)的初期階段，難度很大，沒有頭緒。不僅讓我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的鞏固，同時(shí)也對(duì)單片 機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。其流程圖如下所示。限制少。 獨(dú)立式鍵盤主要用于按鍵較少的場合 ,矩陣式鍵盤主要用于按鍵較多的場合，也稱行列式鍵盤 獨(dú)立式鍵盤 獨(dú)立式鍵盤的按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵接 一根 I/O 口線，一根 I/O 口線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其它 I/O 口線的工作狀態(tài)。 編碼鍵盤主要是用硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別； 非編碼鍵盤主要是由軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識(shí)別。 鍵盤的分類 （ a）鍵盤按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類。然后選通下一位，直到所有位掃 描完。 4. 常見 數(shù)字和字符的字段碼 顯示字符 共陰極 字段碼 共陽極字段碼 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H L 38H C7H 9 6FH 90H 8. FFH 00H A 77H 88H “滅 ” 00 FFH B 7CH 83H ?? ?? ?? 4. LED 數(shù)碼管和單片機(jī)的連接 電路的接法決定了必須采用逐位掃描顯示方式。通常把控制發(fā)光二極管的 7（或 8）位二極管編制稱為字段碼。其中7 段發(fā)光二極管構(gòu)成 7 筆的字形“ 8” ,1 根發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。 圖（ b）為共陽極結(jié)構(gòu)， 8 端發(fā)光二極管的陽極端連接在一起，陰極端分開控制，使用時(shí)公共端接電源。嚴(yán)格地講，術(shù)語 LED應(yīng)該僅應(yīng)用于發(fā)射可見光的二極管；發(fā)射近紅外輻射的二極管叫紅外發(fā)光二極管（ IRED,Infrared Emitting Diode）；發(fā)射峰值波長在可見光短波限附 近，由部份紫外輻射的二極管稱為紫外發(fā)光二極管；但是習(xí)慣上把上述三種半導(dǎo)體二極管統(tǒng)稱為發(fā)光二極管。 當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主 要是電子。 4. 4 LED 數(shù)碼管顯示 4. LED 簡介 LED（ Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 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)。 4. L298 內(nèi)部的原理圖 I N 1I N 2E N AO U T 1O U T 2O U T 3O U T 4I N 3I N 4E N B6 V 動(dòng) 力 電 源4. 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 OUT OUT4 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 4. 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) 。內(nèi)部包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，其額定工作電流為 1 A，最大可達(dá) A， Vss 電壓最小 V，最大可達(dá) 36 V； Vs 電壓最大值也是 36 V。因此，高 128 字節(jié)數(shù)據(jù) RAM 也可用于堆?？臻g。例如，下面的間接尋址方式中， R0 內(nèi)容為 0A0H，訪問的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2口（它的地址也是 0A0H）。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器：如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開始。 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)： MCS51 器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器。可編程是指它們的工作方式由指令來設(shè)置，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器用，或者當(dāng)定時(shí)器用，并且記數(shù)（定時(shí)）的范圍也可以由指令來設(shè)置。 AT89S52 內(nèi)部具有看門狗定時(shí)器及 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。這些中斷每個(gè)中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。 ： T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 0輸入。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時(shí)器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。P2 除了當(dāng)做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個(gè)時(shí)候 P2 便不能當(dāng)做 I/O 來使用了。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口 0 送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2所送出的 A8～ A15 合成一完整的 16位地址總線，而定址到 64K的外部存儲(chǔ)器 空間。其他三個(gè) I/O 端口（ P PP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O 用時(shí)可以推動(dòng) 8 個(gè) LS 的 TTL負(fù)載。 AT89S52 可以利用 PSEN 及 RD 引腳分別啟用存在外部的 RAM 與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K 的定址范圍。此外在燒錄 8751 程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。AT89S52 可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的 8 位鎖存器（如 74LS373），將端口 0的地址總線（ A0～ A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)?AT89S52 是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM 時(shí)，可以利用此引腳來輸入 21V的燒錄高壓（ Vpp）。因此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲(chǔ)器空 間。 RESET： AT89S52 的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 XTAL1： 單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。 4． AT89S52 主要功能列舉 擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash 晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz） 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ ROM）為 8KB 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）為 256 字節(jié) 32 個(gè)可編程 I/O 口線 8 個(gè)中斷 向量源 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 全雙工 UART 串行通道 4． AT89S52 各引腳功能介紹 VCC： AT89S52 電源正端輸入，接 +5V。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。精確的講，平均速度與占空比并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系，在一般的應(yīng)用中，可以將其近似看成線性關(guān)系。電機(jī)的平均速度等于在一定的占空比下電機(jī)的最大速度乘以占空比。一個(gè)周期加在電機(jī)兩端的電壓為脈沖高電壓乘以占空比。直流電機(jī)的 速度分成 100 個(gè)等級(jí)，因此一個(gè)周期就有 100個(gè)脈沖，周期為一百個(gè)脈沖的時(shí)間，速度等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)周期的高電平脈沖的個(gè)數(shù)。當(dāng)需要改變電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，兩個(gè)引腳的輸出相反。 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)基本組成 硬件 模塊組成 （ 1）單片機(jī)控制模塊 （ 2） L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 （ 3） LED 顯示模塊 （ 4）獨(dú)立 鍵盤控制模塊 系統(tǒng)硬件各模塊電路 單片機(jī)整個(gè)控制模塊 單片機(jī)整個(gè)控制模塊 這里利用定時(shí)計(jì)數(shù)器讓單片機(jī) P2 口的 、 引腳輸出占空比不同的方波，然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片 L298 放大后控制直流電機(jī)。 方案二：采用軟件延時(shí)方式，這一方式在精度上不及方案一，特別是在引入中斷后，將有一定的誤差。利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器外加軟件延時(shí)等方式來 實(shí)現(xiàn)脈寬的自由調(diào)整，此種方式可簡化硬件電路，操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 C、 定頻調(diào)寬法：保持周期 T(或頻率 )不變，同時(shí)改變 1t 和 t。改變占空比 D 的值有三種方法： A、定寬調(diào)頻法：保持 1t 不變，只改變 t，這樣使周期 (或頻率 )也隨之改變 [。嚴(yán)格來說，平均速度 Vd 與占空比 D 并非嚴(yán)格的線性關(guān)系，但是在一般的應(yīng)用中，我們可以將其近似的看成是線性關(guān)系。 如圖 1 所示： 圖 1 PWM 信號(hào)的占空比 設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為 Vmax，設(shè)占空比為 D= t1 / T，則電機(jī)的平均速度為 Va = Vmax * D，其中 Va 指的是電機(jī)的平均速度； Vmax 是指電機(jī)在全通電時(shí)的最大速度； D = t1 / T 是指占空比。通過改變直流電機(jī)電樞上電壓的 “占空比 ”來達(dá)到改變平均電壓大小的目的，從而來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 PWM 可以應(yīng)用在許多方面，比如：電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等 [7]。采用帶中斷的獨(dú)立式 鍵盤 作為命令的輸 入，單片機(jī)在程序控制