【正文】 wc51r(0x01)。 E=0。 P1=j。 } //寫數(shù)據(jù)函數(shù) LCD void wc51ddr(uchar j) { RS=1。 E=0。 P1=j。 } } //寫命令函數(shù) LCD void wc51r(uchar j) { RS=0。i++)。 while(t) { /*對于 時鐘，延時 1ms*/ for(i=0。 uchar wword[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39}。 int num_display = 0。 int flag = 0。 int period = 30。 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 19 int time = 0。 sbit RS = P3^5。 /************************液晶顯示 *************/ sbit E=P3^7。 sbit PWM1 = P3^0。 sbit sub_speed = P2^3。 sbit close = P2^1。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會 對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響 。 這次設(shè)計我感覺把大學(xué)學(xué)的東西都柔和了進去。還有這次對直流電機的調(diào)速，個人感覺其中還有許多不夠完善的 地方，例如：對電機的控制采用的是獨立按鍵，而非矩陣鍵盤；電機的驅(qū)動電路的設(shè)計也不是很成熟。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計 留給我印象最深的是要設(shè)計一個成功的電路，必須要有扎實的理論基礎(chǔ)，還要有堅持不懈的精神。 在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。若顯示數(shù)字幾乎不變，則說明電機工作十分穩(wěn)定；與之相反，顯示數(shù)字不停地變化，則說明電機工作非 常不穩(wěn)定。用戶可以根據(jù)液晶顯示屏上的數(shù)字，調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速，為調(diào)速提供了方便。當(dāng) 電機不工作時，則按下 close 鍵。若需要加快電機的轉(zhuǎn)速，則按下 add_speed 鍵，直到電機轉(zhuǎn)速適中；相反，需要減慢電機的轉(zhuǎn)速時，則按下 sub_speed 鍵，待轉(zhuǎn)速滿意后，放開按鍵。 當(dāng)電路設(shè)計完成之后，為了減少在 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 12 電路板上調(diào)試時的難度，保證電路設(shè)計的正確性，將 Keil c51 編譯生成的 *.HEX 文件載入 Proteus 軟件，實現(xiàn)電路仿真。以虛代實、以軟代硬，就建立一個完善的虛擬實驗室。 Proteus 提供了大量的元件庫，有 RAM、 ROM、鍵盤、馬達(dá)、 LED、 LCD、 AD/DA、部分 SPI 器件、部分IIC器件，編譯方面支持 Keil 和 MPLAB 等編譯器。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。此外， Proteus 還提供圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來。 Proteus 軟件是一種低投資的電子設(shè)計自動化軟件，提供可仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件和多達(dá) 30 多個元件庫。其中 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境 中的 工程 (project)是由源文件、開發(fā)工具選項以及編程說明三部分組成的 。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 KeilC51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。 } 開始 初始化 OPEN 是否按下 定時器 T1開始計時 對單位時間內(nèi)的脈沖計數(shù) N 根據(jù)公式計算出電機的速度 液晶顯示電機速度 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 11 } 第三章 系統(tǒng)功能調(diào)試 Protel99SE 是應(yīng)用于 Windows9X/2021/NT 操作系統(tǒng)下的 EDA設(shè)計軟件，采用設(shè)計庫管理模式，可以進行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計，具有很強的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及 3D模擬功能，可以完成電路原理圖設(shè)計，印制電路板設(shè)計和可編程邏輯器件設(shè)計等工作，可以設(shè)計 32個信號層， 16 個電源 地層和 16 個機加工層。 num_display = num_medium。 while(add_speed != 0) 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 10 {} } } 圖 29 軟件測速的方框圖 /****T1 中斷服務(wù)程序 ********單位時間（ S）方波的個數(shù) *************/ void time1_int(void) interrupt 3 { count_speed++。 while(sub_speed != 0) {} } if(add_speed == 1) { high。 while(swap != 0) {} } if(sub_speed == 1) { high++。 if(close == 1) EA = 0。變量 change、 sub_speed 、 add_speed 分別實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)向、加速、減速。其中定時器 T0,T1 分別對脈沖的寬度、霍爾元件輸出的脈沖開始 按鍵查詢 OPEN 是否按下 時 定時器 T0開始計時 Add_speed 是否 按下 初始化 是 是 增大矩形波占空比 Sub_speed 是否按下 是 減小矩形波占空比 Swap 或 close 是否按下 改變轉(zhuǎn)向或關(guān)閉電機 產(chǎn)生矩形波 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 9 數(shù)對應(yīng)的 1秒時間定時。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 5 腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生 “ 陰 影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度）。因為 1602識別的是 ASCII 碼，試驗可以用 ASCII 碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如 39。單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù) N，因此可求出單位時間內(nèi)的速度 V＝ NT。 工作原理 ： 霍爾開關(guān)集成電路中的信號放大器將霍爾元件產(chǎn)生的幅值隨磁場強度變化的霍爾電壓 UH 放大后再經(jīng)信號變 換器、驅(qū)動器進行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號。 圖 25 H橋的電機驅(qū)動電路 2． 5 基于霍爾傳感器的測速模塊 霍爾傳感器的工作原理 霍爾效應(yīng) ： 在一塊半導(dǎo)體薄片上，其長度為 l，寬度為 b，厚度為 d,當(dāng)它被置于磁感應(yīng)強度為 B的磁場中，如果在它相對的兩邊通以控制電流 I，且磁場方向與電流方向正交，則在半導(dǎo)體另外兩邊將產(chǎn)生一個大小與控制電流 I 和磁感應(yīng)強度 B乘積成正比的電勢 UH，即 UH=KHIB，其中 kH為霍爾元件的靈敏度。 永磁步進電機或混合式步進 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 6 電機的勵磁繞組都必須用雙極性電源供電，也就是說繞組有時需正向電流，有時需反向電流，這樣繞組電源需用 H橋驅(qū)動 。 （ 2）電路原理圖 電源電路采用 78系列芯片產(chǎn)生 +5V、 +15V。在實際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。 該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 78或 79 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。故名思義，三端 IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出，分別是輸入端 、 接地端和輸出端。此外，許多微控制器和 DSP 已經(jīng)在芯片上包含了 PWM控制器，這使數(shù)字控制的實現(xiàn)變得更加容易了。模擬電路還可能對噪聲很敏感，任 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 5 何擾動或噪聲都肯定會改變電流值的大小。能夠解決這個問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重 (如老式的家庭立體聲設(shè)備 )和昂貴。 盡管模擬控制看起來可能直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟或可行的。擰動旋鈕時，電阻值變大或變?。涣鹘?jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動揚聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。 模擬電壓和電流可直接用來進行控制，如對汽車收音機的音量進行控制。與此類似，從電池吸收的 電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬信號的值可以連續(xù)變化，其時間和幅度的分辨率都沒有限制。 圖 23 H橋驅(qū)動電機逆時針轉(zhuǎn)動 調(diào)速設(shè)計方案 調(diào)速采用 PWM（ Pulse Width Modulation） 脈寬調(diào)制，工作原理：通過產(chǎn)生矩形波，改變占空比，以達(dá)到調(diào)整脈寬的目的。 圖 22 H橋驅(qū)動電機 順 時針轉(zhuǎn)動 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 4 圖 23所示為另一對三極管 Q2 和 Q3導(dǎo)通的情況，電流將從右至左流過電機。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動電機順時針轉(zhuǎn)動。 圖 21 H橋驅(qū)動電路 要使電機運轉(zhuǎn)，必須使對角線上的一對三極管導(dǎo)通。 如圖 21所示， 要使電機運轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。 圖 13 晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系 統(tǒng)（ VM系統(tǒng)） 兼于方案一 調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大 ，因此本設(shè)計采用方案一。但是由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運行造成困難；晶閘管對過電壓、過電流和過高的 dudt 與 didt 都十分敏感，若超過允許值會在很短的時間內(nèi)損壞器件。晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性；晶閘管可控整流器的功率放大倍數(shù)在 410 以上，其門極電流可以直接用晶體管來控制，不再像直流發(fā)電機那樣需要較大功率的放大器。 1957 年，晶閘管（俗稱“可控硅”）問世，到了 60年代，已生產(chǎn)出成套的晶閘管整流裝置，并應(yīng)用于直流電動機調(diào)速系統(tǒng)，即 晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)（ VM 系統(tǒng)）。且對于直流電機，采用軟件延時所產(chǎn)生的定時誤差在允許范圍。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高； H 型電路保證了可以簡單地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極佳，是一種廣泛采用的 PWM調(diào)速技術(shù)。 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 1 單片機（速度的測量計算、輸入 設(shè)定及系統(tǒng)控制） 單片機（ PID 運算控制器、 PWM 模擬發(fā)生器） 電機 速度采集電路 電機驅(qū)動電路 鍵 盤 顯示器 單片機（速度的測量計算、輸入設(shè)定及系統(tǒng)控