【正文】 過公式來轉(zhuǎn)化一下。在顯示實際的數(shù)據(jù)的時候，則首先是用到C51單片機(jī)的計時和計數(shù)的功能，把T0設(shè)置為計數(shù)的模式，而把T1設(shè)置為定時模式，T1定時為1秒。 圖44 顯示模塊的流程圖本設(shè)計的顯示模塊用C51和LCD1602液晶組成的顯示模塊進(jìn)行顯示，在顯示的過程中要顯示兩行數(shù)據(jù)，其中第一行為預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，第二行為實際轉(zhuǎn)速。實時的記錄按鍵的情況，把設(shè)定的速度和實際速度進(jìn)行比較，把信息返回，調(diào)節(jié)PWM的占空比，調(diào)劑小功率直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 } } } }因為有四個按鍵所以有四個這樣的程序，為了方便起見，只寫出了一個程序，其余三個按鍵的程序和這一個類似。 ky1=ky1+1。) { if(k1==0) { if(k1==0) { delay(10)。過用到了四個按鍵，把這四個按鍵分別接入單片機(jī)的四個I/O口，各個按鍵對應(yīng)的端口如表41所示?？梢酝ㄟ^按鍵來設(shè)定預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。KEY1，KEY2，KEY3，KEY4分別是四個獨立的按鍵，分別相當(dāng)于千位，百位，十位，個位。 按鍵模塊的程序設(shè)計按鍵工作流程圖如圖43所示。首先是計數(shù)的初始化，先選擇工作的方式為出入捕捉，通過TCTL4=0X02；來設(shè)定對輸入波形的下降沿進(jìn)行捕捉，通過捕捉下降沿的個數(shù)，實現(xiàn)測速。 //使能PITTSCR1=0X80。 PITINTE_PINTE0=1。s Hz 5usPITMUX=0x00。 //enable timer channel 通道使能0PITMTLD0=199。 PITCFLMT_PITE=0。 //每一位對應(yīng)通道的: 0輸入捕捉,1輸出比較TIE = 0x01。 / /0000 0110 自由計數(shù) 禁止溢出中斷,分頻系數(shù)64TCTL3 = 0xc0。ECT模塊初始化的程序如下： void PIT0_Init(void)//ECT初始化PT7引腳 { PACTL = 0x50。然后對時鐘進(jìn)行選擇，然后在選擇極性，就是左對齊的方式。} 該程序表示的是PWM初始化的設(shè)定。 //01輸出波形左對齊，23中心對齊PWMDTY2=100。 //對應(yīng)通道脈沖起始位為高電平 極性為1PWMPRCLK=0X33。 //不準(zhǔn)許等待模式下分頻時鐘禁止運行PWMCTL_PFRZ=1。 //關(guān)閉PWMPWMCTL_CON23=0。PWM模塊初始化的程序如下： void PWM_init(void) //脈寬調(diào)制模塊的初始化。設(shè)置完了以后打開鎖相環(huán)電路，即PLLCTL_PLLON=1來鎖相環(huán)電路允許。首先是設(shè)置CLKSEL_PLLSEL=0，即選擇時鐘源為外部的時鐘晶振。 CLKSEL=0X80。 //鎖相環(huán)電路允許 while(!(CRGFLG_LOCK==1))。 PLLCTL_CME=1。 _asm(nop)。 //plkclk = 2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1) REFDV=1。 //允許看門狗 PLLCTL_SCME=1。 //鎖相環(huán)電路禁止； PLLCTL_PRE=1。XS128各個模塊初始化的程序如下：時鐘模塊的初始化程序： void setbusclock(void){ CLKSEL=0X00。 XS128工作的程序設(shè)計XS128單片機(jī)工作的系統(tǒng)流程圖如圖42所示。這樣把電機(jī)的轉(zhuǎn)速信息進(jìn)行實時的反饋和比較，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在預(yù)設(shè)值的附近。而XS128單片機(jī)進(jìn)行兩個速度的比較，若兩個速度一樣，則PWM波的占空比不變，電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持不變；若兩個速度不一樣，則XS128會改變PWM波的占空比，并調(diào)節(jié)輸出電壓值的大小，來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。測速系統(tǒng)把實際的轉(zhuǎn)速反饋給XS128單片機(jī)和C51單片機(jī)。4軟件設(shè)計圖41主程序流程圖圖41是主程序的流程圖，表示了小功率直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的工作的過程。從而達(dá)到板子中的接線的完整，由于飛線從板子的外面穿過，故不影響美觀。圖311 整體原理的PCB圖由于本設(shè)計中把大部分模塊（顯示模塊、驅(qū)動模塊、XS128核心控制模塊）都整合到一起，畫系統(tǒng)PCB的時候感覺線有點多，在畫PCB的時候不太容易進(jìn)行布線。本設(shè)計很好的表現(xiàn)出了模塊化的思想，模塊化思想為本設(shè)計帶來了方便。做一個模塊調(diào)試一個模塊，等到所有的模塊都可以正常的工作是，在把所有的模塊進(jìn)行連調(diào)，在連調(diào)的過程中要是發(fā)現(xiàn)哪個模塊有問題或者哪個模塊的運行效果不好，可以直接去找到那個模塊，對那個模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，便于快速的找到系統(tǒng)的故障，個人感覺這樣的調(diào)節(jié)效果比較好，比較有針對性，而且便于快速的找到錯誤，那個模塊有問題直接去檢查那個模塊，模塊化思想在日常的工業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用。電路的總設(shè)計圖如圖310所示。按鍵被按了幾次，就相當(dāng)為幾。工作原理為：當(dāng)按鍵沒有被按下時，相當(dāng)于斷開，R電阻中沒有電流經(jīng)過，KEY1這時為高電平，這時。有四個按鍵，分別為KG2，KG3，KG4，KG5。表317電源給各個模塊的供電表XS128模塊5V的電壓顯示模塊5V的電壓測速模塊5V的電壓驅(qū)動模塊6V的電壓 按鍵輸入電路的設(shè)計按鍵輸入電路設(shè)計如圖39所示。本設(shè)計用的電源是12V的電源，需要用電源模塊實現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為需要的5V和6V的電壓。6V給驅(qū)動電路來進(jìn)行供電。圖38 電源電路電路中有7805芯片和7806芯片，7805芯片是用來穩(wěn)壓5V的，7806芯片是用來穩(wěn)壓6V的。6EE（或EN）端為使能（enable）端，下降沿使能。表315 LCD1602各管腳功能說明引腳符號功能說明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V）3V0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4RS高電平“1”時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平“0”時選擇指令寄存器。工作過程就是通過數(shù)據(jù)總線把單片機(jī)的數(shù)據(jù)給傳到顯示模塊中，并把單片機(jī)的數(shù)據(jù)給顯示出來。714腳為數(shù)據(jù)總線的端口。5腳為讀寫信號的端口。3腳的主要功能是調(diào)節(jié)對比度，當(dāng)接VCC時的時候?qū)Ρ榷茸畹停?dāng)接GND的時候?qū)Ρ榷茸罡?，為了調(diào)節(jié)該對比度，本設(shè)計通過一個滑動變阻器接地，可以實現(xiàn)對比度的調(diào)節(jié)。用來顯示電機(jī)的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速和實際的轉(zhuǎn)速。 圖36 光電碼盤 液晶顯示電路設(shè)計液晶顯示部分電路圖如圖37所示。把光電碼盤安裝在電機(jī)上，讓光電碼盤隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，這時線會遮住紅外發(fā)光管發(fā)出的光，紅外接收管會接不到光，相當(dāng)于斷路，這時2腳就是高電平0，而3腳由于電阻分壓的作用，其電壓小于5V，經(jīng)過比較器的比較后輸出低電平。來對電平進(jìn)行比較，使之輸出高電平和低電平來實現(xiàn)脈沖的計數(shù)。其中一個發(fā)射，一個接受。 測速電路設(shè)計測速電路如圖35所示。4腳接電機(jī)，這時根據(jù)占空比的大小來決定4腳輸出電壓值的大小，電壓值越大，電機(jī)轉(zhuǎn)的速度越快越快，電壓值越小，電機(jī)轉(zhuǎn)的越慢。 驅(qū)動控制電路設(shè)計驅(qū)動控制電路圖如圖34所示。YC和C4構(gòu)成內(nèi)部時鐘振蕩電路，C19和C20的作用主要是穩(wěn)定頻率和快速起振，其電容值為530pF,典型值為22pF。上電復(fù)位電路由CSR2構(gòu)成，上電瞬間9腳獲得高電平，隨著電容C1的充電，9腳的高電平逐漸下降。 C51單片機(jī)C51單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖33所示[12]。 表314 TIOS寄存器76543210IOS7IOS6IOS5IOS4IOS3IOS2IOS1IOS0TIOS寄存器用于指定各個通道的功能，即工作于IC還是OC，當(dāng)某位值為0時，對應(yīng)的通道為輸入捕捉通道；當(dāng)某位值為1時，對應(yīng)的通道為輸出比較通道。CnF：輸入捕捉/輸出比較中斷使能。如果將TIE中的某位清0，相應(yīng)的標(biāo)志位就不能引起硬件中斷。計時器中斷使能寄存器（TIE）每一位如表313所示。TFLG2只有一個標(biāo)志位TOF，作為核心計數(shù)器的中斷請求標(biāo)志。 表310 分頻因子分頻表PR2PR1PR0Prescale factor000100120104011810016續(xù)表311 分頻因子分頻表PR2PR1PR0Prescale factor1013211064111128（3）主定時器中斷標(biāo)志寄存器（TFLG1，TFLG2）每一位如表312所示。TCRE：定時器/計數(shù)器復(fù)位使能，為0時，計數(shù)器復(fù)位禁止，計數(shù)器自由計數(shù)；為1時通道7成功比較后計數(shù)器將被復(fù)位。(2) 計時器系統(tǒng)控制寄存器2（TSCR2）的寄存器如表39所示。TSWAI：等待模式下計時器關(guān)閉控制位，為0時在中斷等待模式下允許MCU繼續(xù)運行；為1時當(dāng)MCU進(jìn)入中斷等待模式時，禁止計時器。 表38 TSCR1寄存器76543210TENTSWAITSFRZTFFCA0000TSCR1：寄存器是定時器模塊的總開關(guān)，它決定模塊是否啟動以及在中斷等待，BDM方式下的行為，還包括標(biāo)志的管理方式。② 選擇時鐘PWMPRCLK，PWMSCLA，PWMSCLB，PWMCLK；③ 選擇極性PWMPOL；④ 選擇對齊方式PWMCAE；⑤ 選擇占空比和周期PWMDTYx，PWMPERx；⑥ 使能PWM，令PWME=1；三、ECT模塊簡介ECT實際上就是一個16位的可編程計數(shù)器，它的基本時鐘頻率可以通過預(yù)分頻來設(shè)置，用于產(chǎn)生波形輸出，測量輸入波形，統(tǒng)計脈沖個數(shù)，可以作為獨立的定時器中斷功能和獨立時鐘基準(zhǔn)，在本設(shè)計中ECT來作為計時器使用，記錄時間的變化來測得電機(jī)實際的轉(zhuǎn)速。如圖32所示。當(dāng)PWM使能后，計數(shù)器PWMCNT從0開始的時候信號遞增計數(shù)，開始對一個輸出周期。本設(shè)計中用到的為左對齊方式，其介紹如下。表37 PWMCAE寄存器 76543210CAE7CAE6CAE5CAE4CAE3CAE2CAE1CAE0PWMCAE寄存器包含8個控制位來對每個PWM通道設(shè)置左對齊輸出和中心對齊輸出。具體參照表35和36所示。（3）PWMPRCLK的每一位如表34所示。該寄存器用來實現(xiàn)幾個通道時鐘源的選擇。（2）PWM時鐘選擇寄存器PWMCLK每一位如表33所示。它相當(dāng)于一個開關(guān)，用來啟動和關(guān)閉相應(yīng)通道的PWM波形輸出。PWM寄存器的介紹：（1）PWM啟動寄存器PWME表32所示。5）周期和脈沖可以被雙緩沖。3）每一個通道的PWM輸出使能都可以有編程來實現(xiàn)。表31 VCOCLK的頻率分布范圍VCOCLK Frequency RangesVCOFRQ[1:0]32MHz=fvco=48MHz0048MHz=fvco=80MHz01Reserved1080MHz=fvco=120MHz11PWM模塊XS128 的PWM模塊的特點：1）它有8個獨立的輸出通道，并且可以通過編程來控制波形的周期。用到的公式為： (31) (32) (33)本設(shè)計要設(shè)置，則，令POSTDIV=0，則，根據(jù)表31所示可以確定出來VCOFRQ=10。（6） CRGFLG_LOCK位，確定PLL是否穩(wěn)定。（4） 根據(jù)想要的時鐘頻率設(shè)置SYNR和REFDV以及POSTDIV（可以不管）三個寄存器。選擇時鐘源為外部晶振OSCCLK，在PLL程序執(zhí)行前，內(nèi)部總線頻率為OSCCLK/2。PLL初始化的步驟如下：（1） 禁止總中斷。沒有XS128單片機(jī)運行的速度快。本設(shè)計用的XS128單片機(jī)的時鐘頻率是16M的晶振，但是實際要用到24M時鐘頻率，則可以通過鎖相環(huán)把系統(tǒng)的時鐘提高到24M，從而給系統(tǒng)提供更高的時鐘信號，提高程序的運行速度。在編程的過程中用到了模塊，下面來介紹介紹一下模塊的功能和寄存器[11]。還有按鍵的信號輸入，設(shè)計中用PORTA來接受按鍵的信號，分別用PA0，PA1，PA2，PA3來表示按鍵輸入的千位，百位，十位，個位的信號。對電機(jī)的速度的調(diào)試和測試進(jìn)行控制。3 硬件電路設(shè)計 單片機(jī)控制模塊單元電路設(shè)計。由于其內(nèi)阻較小，所以其發(fā)熱量也小。相反，DIRL=1，而DIRR=0時，Q1和Q4就是截止，Q2和Q3就會導(dǎo)通，電機(jī)會往逆時針方向轉(zhuǎn)動[13]。 MOS管驅(qū)動電路的原理圖其工作原理如下：使能端輸入的電平為高電平1，當(dāng)DIRL輸入0，而DIRR輸入1時，Q1和Q4導(dǎo)通，而Q2和Q3截止。 驅(qū)動模塊選擇 使用MOS管來搭建驅(qū)動電路常用的直流電機(jī)驅(qū)動方式有用MOS管來搭建H橋驅(qū)動方式，在直流電機(jī)功率較小時也用三極管或場效應(yīng)管放大作放大器驅(qū)動。