【正文】 狀態(tài)，如果是調(diào)節(jié)狀態(tài)，則顯示“C”,如果是運(yùn)行狀態(tài)，則顯示“S”。 PWM波驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用PWM波驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，它是按一定規(guī)律改變脈沖序列的脈沖信號(hào)寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)制方式，我們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中最常用的是矩形波PWM信號(hào)，在控制時(shí)需要調(diào)節(jié)PWM波的占空比。占空比是高電平持續(xù)時(shí)間在一個(gè)周期內(nèi)的百分比，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，占空比越大，速度越快，如果全為高電平，占空比為100%時(shí)，速度達(dá)到最快，因?yàn)?，高電平時(shí)間越長(zhǎng)，意味著在一個(gè)周期內(nèi)，脈沖給電機(jī)加速的時(shí)間就越長(zhǎng)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就越快。在正弦波高于三角波的部分，輸出高電平，如圖26的1，2，3，4部分。占空比越大，速度越快。它主要由兩個(gè)8位寄存器和一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器組成。屬于該系列的芯片還有DAC0830，DAC0831,它們可以相互代換。3. 可用雙緩沖、單緩沖和直通方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入；4. 可在滿量程調(diào)節(jié)電流線性度；5. 邏輯電平輸入與TTL電平兼容；6. 單一電源供電（+5V~+15V）。DAC0832芯片為20管腳直插封裝，其引腳分部如圖27所示，各引腳定義如下：—片選輸入，低電平有效。當(dāng)CS為0時(shí)，ILE為1，WR1有效時(shí)DI0到DI7狀態(tài)被鎖存到輸入 寄存器。Vref—基準(zhǔn)電壓輸入口，電壓范圍在10V和10V之間。Iout1——電流輸出口，當(dāng)輸入全為1時(shí)，其電流最大?！獢?shù)據(jù)傳控信號(hào)輸入口，低電平有效。當(dāng)XFER=0且WR2有效時(shí)，把輸入寄存器的數(shù)據(jù)傳到DAC寄存器中。Vcc——電源電壓端，電壓范圍+5V到+15V。 圖27 DAC0832 管腳圖DAC0832是采用CMOS工藝制成單片直流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。輸出電壓。8位D/A轉(zhuǎn)換器有8個(gè)輸入口（每一個(gè)輸入口是8位二進(jìn)制數(shù)中的一位），一個(gè)模擬輸出端。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出的是電壓，所以必須外接運(yùn)放轉(zhuǎn)換成電壓。 圖28 DAC0832構(gòu)成“單緩沖” 電路圖 光電編碼器原理 本設(shè)計(jì)采用的測(cè)速裝置為對(duì)射式光電傳感器，其型號(hào)為ITR9608 ITR9608 DIP4 槽型光耦，它可實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng) ，光敏感性高，結(jié)電容小，功耗低，抗干擾，分辨率高，符合國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。由于光電開(kāi)關(guān)輸出回路和輸入回路是電氣隔離的，所以它可以在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。 它的檢測(cè)原理是：電機(jī)主軸帶動(dòng)光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，碼盤(pán)上的4個(gè)間隙將依次通過(guò)對(duì)射式光電傳感器中間的狹縫，當(dāng)光束通過(guò)間隙射到光敏三極管上，使三極管能夠?qū)?，使通過(guò)R3的電流變大，從而使R3兩端的電壓增大，輸出電壓變?yōu)榈碗娖?，?dāng)光束被碼盤(pán)擋住時(shí)，光敏三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，通過(guò)R3的電流很小，R3兩端的電壓相應(yīng)很小，從而輸出電壓為高電平。 圖29 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖 本系統(tǒng)采用的驅(qū)動(dòng)芯片L9110。；飽和壓降比較低；TTL/CMOS輸出電平均可，能徑直接CPU。同時(shí)輸出飽和壓降不高；內(nèi)置的充當(dāng)鉗位的作用的二極管能夠放出感性元件的反向的沖擊電流，使之安全地驅(qū)動(dòng)繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或開(kāi)關(guān)功率管。管腳定義如下： A端輸出 B端輸出 地 A端輸入 B端輸入 器件管腳圖如圖210所示：圖210 L9110芯片管腳圖L9110芯片電氣特性表、真值表如表21和表22所示。C1和C2的輸出控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管狀態(tài)。 是復(fù)位口，當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平。 Vco是控制電壓口（5腳），平時(shí)輸出充當(dāng)比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)，比較器的參考電平就改變了，實(shí)現(xiàn)另一種控制下的輸出，不加外界電壓，可以起到濾波的功能，抵消外界干擾，從而確保參考電平的穩(wěn)定。調(diào)節(jié)電位器RP1可以改變波形的周期及占空比，從而使得輸出的三角波形左右對(duì)稱(chēng)。它的工作原理是：，剛接通電源時(shí)，定時(shí)電容C2（或C3）上沒(méi)有電壓，IC1的第6腳輸出的是低電平，第3腳輸出的是高電平，VT1導(dǎo)通，集電極輸出低電平，VT2導(dǎo)通，VT3截止，于是12V電源通過(guò)VT2向定時(shí)電容充電，電壓慢慢上升，形成三角波上升沿脈沖。 當(dāng)定時(shí)電容上的電壓降到（1/3）VCC時(shí)，IC1第3腳又輸出高電平，重復(fù)上述過(guò)程。 三角波發(fā)生器元件表如表24所示。輸出能直接接到CMOS，NMOS和 TTL接口上。 74HC573原理說(shuō)明 74HC573地址鎖存器是透明的D 型鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入的變化而變化。輸出控制對(duì)鎖存器的內(nèi)部工作沒(méi)有影響，即老數(shù)據(jù)可以保存以待下一次用，即使輸出被關(guān)閉，新數(shù)據(jù)也可輸入。特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。表25 74HC573引腳功能表 引腳號(hào)符號(hào)名稱(chēng)及功能1OE 3態(tài)輸出使能輸入（低電平）2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 D0 to D7 數(shù)據(jù)輸入12,13,14,15,16,17,18,19 Q0 to Q7 3態(tài)鎖存輸出11LE 鎖存使能輸入 10 GND 接地(0V) 20 VCC 電源電壓74HC573引腳圖如圖214所示。尤其是在四段八位數(shù)碼管等這些要選通的顯示設(shè)備上。這就大大占用了STC單片機(jī)的處理時(shí)間，消耗了單片機(jī)的處理能力，鎖存器的使用可以大大的緩解處理器在這方面的壓力。這樣在數(shù)碼管的顯示內(nèi)容不變之前，單片機(jī)的處理時(shí)間和I/O引腳便可以釋放。而處理器在處理完后可以有更多的時(shí)間來(lái)執(zhí)行其他的任務(wù)。這樣單片機(jī)就可以分出更多的系統(tǒng)時(shí)間來(lái)處理其它任務(wù)。74HC138譯碼器可允許3位二進(jìn)制加權(quán)輸入（A0, A1和A2），使能端為1時(shí)，提供8位互斥的低電平輸出（Y0至Y7）。除非E1和E定為低電平且E3定為高電平，否則74HC138的所有輸出均為高電平?？焖儋x能電路被用在高速存儲(chǔ)器的時(shí)候,譯碼器的延遲時(shí)間間隔與存儲(chǔ)器的賦能時(shí)間間隔通常短于存儲(chǔ)器的通常的存取時(shí)間。兩個(gè)低電平有效的賦能輸入端和一個(gè)高電平有效的賦能輸入端減少了擴(kuò)展所需要的外接門(mén)或倒相器,擴(kuò)展成24線譯碼器不需外接門(mén)。在解調(diào)器應(yīng)用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。 圖215 74HC138譯碼器引腳圖(a) 圖215 74HC138譯碼器引腳圖(b) 真值表 74HC138真值表如表26所示。 運(yùn)算放大器 放大器常用來(lái)對(duì)各類(lèi)傳感器將位移、角度、壓力、與流量等物理量轉(zhuǎn)換為電流或電壓信號(hào)進(jìn)行放大的應(yīng)用中，而且能應(yīng)用于緩沖隔離、準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換、阻抗匹配、以及將電壓轉(zhuǎn)換為電流或電流轉(zhuǎn)換為電壓等用途。 集成運(yùn)算放大器實(shí)質(zhì)上是一種高性能的直接耦合放大電路。圖216 放大器內(nèi)部等值電路圖 。 （三極管或mos管）代替電阻。放大器作動(dòng)時(shí)的最大特點(diǎn)為需要一對(duì)同樣大小的正負(fù)電源，其值由177。18V不等，741運(yùn)放的外型與接腳配置分別如圖21219所示。如圖219所示為運(yùn)放在電路中所用的符號(hào)，能發(fā)現(xiàn)它有兩個(gè)輸入端，其中（＋）口為正相端口，而（－）端稱(chēng)為反相端，運(yùn)放的運(yùn)作與這兩輸入端的差值有關(guān)，這個(gè)差值叫做差動(dòng)輸入。 圖217 放大器外形圖 圖218 放大器管腳圖 圖219 差動(dòng)運(yùn)放表示符號(hào)圖 使用運(yùn)算放大器時(shí)，各類(lèi)傳感器輸出電壓變化非常大，經(jīng)過(guò)放大后電壓值不易正好處于放大器輸出電壓范圍之內(nèi)，并且運(yùn)放輸入電源電壓受到其承受范圍的限制，所以要在電路上修正。 將輸出電壓的一部份引回輸入端之動(dòng)作稱(chēng)為反饋，其中把輸出電壓引回反相端者稱(chēng)為負(fù)反饋，負(fù)反饋會(huì)使得整個(gè)電路的放大倍數(shù)下降，但是可以因此得到正確的電路放大倍數(shù)，且可以在輸入電阻非常大的時(shí)候，使輸出的電阻變小，并且讓放大頻率頻寬增大。 圖220 緩沖電路圖2. 非反相放大電路 使用反饋方式把輸出電壓接回反相輸出端口形成負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的電路，其輸出信號(hào)與輸入同相，可得到(1＋R1/R2)倍的輸出，其電路如圖221所示。 圖221 非反相放大電路圖 反相放大電路如圖222，同樣是使用負(fù)反饋電路方式動(dòng)作，只是此時(shí)信號(hào)由反相端輸入，故會(huì)得到與輸入端反相之輸出，當(dāng)輸入電壓V1增大時(shí)會(huì)使得輸出電壓Vo下降。由于此b點(diǎn)電位是由V2所決定的，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)就會(huì)有相同的輸入電壓，則經(jīng)過(guò)反饋電阻R1上的電流為經(jīng)過(guò)電阻R1產(chǎn)生的壓降為由于輸出電壓Vo是VR1與Vb相加之和，所以得輸出電壓為 圖223 差動(dòng)放大電路5. I/V變換電路 由I/V電路可得依據(jù)輸入電流的輸出電壓，電路如圖224，其輸出電壓Vo= IR。因此在附錄硬件原理圖中，和分別取4與5。 圖225 運(yùn)放電路圖 穩(wěn)壓電源電路 原理 本穩(wěn)壓電路采用78系列集成穩(wěn)壓器，220V的交流電經(jīng)過(guò)變壓器降壓，再經(jīng)過(guò)整流橋整流，把交流電初步整成直流電，再經(jīng)過(guò)電容濾波，變?yōu)楸容^規(guī)則的直流電，經(jīng)過(guò)78系列芯片穩(wěn)壓，再經(jīng)過(guò)電容濾波，輸出5V和12V直流電。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的lmxx后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7805表示輸出電壓為正5V，lm7909表示輸出電壓為負(fù)9V。圖226 7812穩(wěn)壓電路圖 圖227 LM7812IC內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（2） 引腳序號(hào)及其功能 引腳1為最高電位，3腳為最低電位，2腳居中。對(duì)于lm78xx正壓系列，輸入是最高電位，是1腳，3腳是地端，為最低電位，如附圖所示。 圖228 7812管腳圖 LM7805穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)