【正文】 出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。⑥ PA0～PA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。④ WR:寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時,即/WR=0且/CS=0時,允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255?！　　?255引腳圖② CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即/CS=0時,表示芯片被選中，允許8255與CPU進行通訊。B組只能設(shè)置為基本I/O或閃控式I/O兩種模式,而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定。由此將Ｐ0口地址送于74ＨＣ373鎖存，以便下一時刻，Ｐ０口傳送數(shù)據(jù)。但本設(shè)計需外擴I/O接口，因此采用8255擴展外部I/O口。由于AT89C52具有256字節(jié)內(nèi)部RAM。（5）AT89C52 不應將數(shù)據(jù)1寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能。并非所有的地址都被定義，從80HFFH共128 個字節(jié)只有一部分被定義，還有相當一部分沒有定義。當然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP 。如EA端為高電平（接Vcc端）, CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。⑩EA/VPP：外部訪問允許。⑨PSEN：程序儲存允許PSEN輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位．可禁止ALE操作。端口引腳第二功能 RXD（串行輸入口〕 TXD（串行輸出口〕 INTO（外中斷0〕 INTO（外中斷l(xiāng)) TO （定時／計數(shù)器0 ) Tl （定時／計數(shù)器l ) WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） ⑧ALE/PROG:當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)．一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。⑦RST：復位輸入。 P3口除了作為I/0口線外，更重要的用途是它的第二功能。此時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。 FLASH編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。 在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOvxDPTR 指令）時，P2送出高8 位地址數(shù)據(jù)。⑤P2口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。④P1口：P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。③P0：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O 口，即地址/數(shù)據(jù)總線復用口?？臻e方式停止CPU 的工作，但允許RAM，定時／計數(shù)器．串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。②8字節(jié)可重擦寫FLASH閃速存儲器③1000 次擦寫周期④全靜態(tài)操作：0HZ24MHZ⑤三級加密程序存儲器⑥256X8字節(jié)內(nèi)部RAM⑦32個可編程I/0口線⑧3個16 位定時／計數(shù)器⑨8個中斷源⑩可編程串行UART通道、低功耗空閑和掉電模式 （2）At89C52功能特性 AT89C52 提供以下標準功能：8字節(jié)FLASH閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM , 32個I/O口線，3個16 位定時／計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。功能強大的at89c52單片機適合于許多較為復雜的控制應用場合。本設(shè)計選用了AT89C52單片機【2】，下面對它進行介紹。因此整個系統(tǒng)大致包括五部分：單片機、顯示電路、鍵盤電路、驅(qū)動電路、檢測電路。方便的人機對話接口，用鍵盤輸入有關(guān)控制信號及參數(shù)，可以實現(xiàn)電機的啟制動、正反轉(zhuǎn)、速度調(diào)節(jié)。第二章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計用4*3鍵盤輸入有關(guān)控制信號及參數(shù)，可以實現(xiàn)電機的啟制動、正反轉(zhuǎn)、速度調(diào)節(jié)。本設(shè)計是基于單片機控制的PWM直流電機調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)以AT89C52單片機為核心，以2A、1000r/min小直流電機為控制對象，L298N為H橋驅(qū)動芯片實現(xiàn)速度、電流反饋雙閉環(huán)。 本論文介紹了基于AT89C52單片機來實現(xiàn)最優(yōu)PID控制的直流脈沖（PWM）調(diào)速系統(tǒng)，并且詳細論述了該系統(tǒng)的控制方法、結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)計、程序設(shè)計等方面的問題。近年來交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流控制系統(tǒng)畢竟在理論上和在時間上都比較成熟，而且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流系統(tǒng)的基礎(chǔ)，長期以來，由于直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標優(yōu)于交流調(diào)速系統(tǒng)。由于直流電動機具有優(yōu)良的起、制動性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速。PID控制算法原理及流程圖 27 系統(tǒng)部分程序的設(shè)計……………………………………………………....29 單片機資源分配……………………………………………………...29 程序流程圖 29結(jié)論 32參考文獻 33附錄 34致謝 4749第一章 緒論隨著時代的進步和科技的發(fā)展，電機調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及日常生活中起著越來越重要的作用，因此，直流電機被廣泛應用于調(diào)速系統(tǒng)中，而且一直在調(diào)速領(lǐng)域占居主導地位，這主要是因為直流電機不僅調(diào)速方便，而且在磁場一定的條件下，轉(zhuǎn)速和電樞電壓成正比，轉(zhuǎn)矩容易被控制；同時具有良好的起動性能，能較平滑和經(jīng)濟地調(diào)節(jié)速度。AD轉(zhuǎn)換 25 25第三章 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計 27轉(zhuǎn)速和電流的測量 23主電路設(shè)計 23基于單片機的PWM直流調(diào)速系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計目錄基于單片機的PWM直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 I摘要 IAbstract II第一章 緒論 1 1 1第二章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 2系統(tǒng)總體設(shè)計 2系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 2 2 其他芯片簡介 6PWM信號發(fā)生電路設(shè)計 18 PWM的基本原理 18 PWM信號發(fā)生電路設(shè)計 19 H橋芯片的工作原理 20因此采用直流電機調(diào)速可以得到良好的動態(tài)特性。在軋鋼機、礦井卷機、挖掘機、金屬切削機床、造紙機、高層電梯等領(lǐng)域中得到廣泛應用。因此，直流調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)占重要位置。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速性能好，性能價格比高，真正實現(xiàn)了直流調(diào)速系統(tǒng)的高精度控制。采用PID控制算法，調(diào)節(jié)PWM 占空比從而控制電機兩端電壓，以達到調(diào)速的目的。并在4位LED上實時顯示輸入?yún)?shù)及動態(tài)轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計框圖本設(shè)計的任務是基于單片機控制的PWM直流電機調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)以單片機為核心，以小直流電機為控制對象，實現(xiàn)速度、電流反饋雙閉環(huán)、采用PID控制算法。并在LED上實時顯示輸入?yún)?shù)及動態(tài)轉(zhuǎn)速。【1】根據(jù)設(shè)計任務。 at89c52單片機是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8K bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標準MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容。（1）At89C52 主要性能參數(shù)①與Mcs51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。同時，AT89c52可降至OHz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位. AT89C52引腳圖（3）At89C52部分引腳功能說明①XTAL1：片內(nèi)晶振電路反相放大器的輸入端．②XTAL2：片內(nèi)晶振電路反相放大器的輸出端。作為輸出口用時．每位能以吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL 邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。 在FLASH中編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。與AT89C51不同之處是， （）和外部觸發(fā)輸入（) , FLASH編程和程序校驗期間，Pl接收低8位地址。對端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器、如執(zhí)行MOVXRI指令）時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 ⑥P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。對P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 此外，P3口還接收一些用于FLASH閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。 對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活,此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設(shè)置ALE禁止位無效。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器(地址為0000HFFFFH ) , EA端必須保持低電平(接地）．需注意的是：如果加密位LBI被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。 flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP（4）AT89C52特殊功能寄存器在AT89C52片內(nèi)存儲器中，80HFFH共128個單元為特殊功能寄存器（SFE ) 。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)位將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。在這種情況下，復位后這些單元數(shù)值總是“0”。單片機擴展電路及分析AT89C52 提供以下標準功能：8字節(jié)FLASH閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM , 32個I/O口線，3個16 位定時／計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 對本設(shè)計已經(jīng)足夠使用，因此不需要再擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。因為單片機的Ｐ0口是數(shù)據(jù)總線和低八位地址線共用的，所以需要使用地址鎖存器74ＨＣ373。 其他芯片簡介 8255的簡介【3】8255是一個并行輸入/輸出的LSI芯片,多功能的I/O器件,即3組8位的I/O口，為PA口,A組包括A口及C口(高4位,PC4~PC7),B組包括B口及C口(低4位,PC0~PC3).A組可設(shè)置為基本的I/O口,閃控(STROBE)的I/O閃控式,雙向I/O3種模式。.8255引腳功能① RESET:復位輸入線，當該輸入端外接高電平時，所有內(nèi)部寄存器(包括控制寄存器)均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。/CS=1時,8255