【正文】 所示。具有低噪聲，響應(yīng)時(shí)間快能，使用方便，性價(jià)比高等特點(diǎn)。由于片內(nèi)具有電阻和一個(gè)緩沖放大器，在這里我們通過在6腳外接一個(gè)電容構(gòu)成一個(gè)低通濾波器。由ACS712輸出的電壓信號(hào)接到TLC549A/D轉(zhuǎn)換器上，它是一種低價(jià)位、高性能的8位A/D轉(zhuǎn)換器，它以8為開關(guān)電容逐次逼近的方法實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的。工作原理如下：當(dāng)CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸出端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)TLC549的第7腳不起作用；當(dāng)內(nèi)部電路測(cè)出CS下降沿之后，在進(jìn)過內(nèi)部時(shí)鐘的一個(gè)上升沿和一個(gè)下降沿，這一變化才被確認(rèn)，讓后自動(dòng)把上一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果最高位輸出到TLC549的第6腳（OUT）；前四個(gè)時(shí)鐘脈沖周期的下降沿依次輸出第4和第5個(gè)位，在第4個(gè)脈沖周期的下降沿采樣保持電路開始采樣模擬輸入量；接下來(lái)的3個(gè)脈沖周期周期的下降輸出第7和第8個(gè)轉(zhuǎn)換位。圖312 電流轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換電路 按鍵和顯示模塊 顯示電路在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，要對(duì)電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，這樣便于操作人員進(jìn)行控制，所以顯示電路的設(shè)計(jì)也是非常必要的。51系列單片機(jī)的P0口內(nèi)部沒有集成上拉電阻，所以它叫做準(zhǔn)雙向口而不叫雙向口。本系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)LCD，那么用1K左右的就行了。顯示電路如圖313。在本設(shè)計(jì)中共用了5個(gè)按鍵，名稱和功能等如下，電路圖如圖314所示。圖314 按鍵電路 第4章 軟件程序的設(shè)計(jì) PWM信號(hào)發(fā)生器軟件的設(shè)計(jì)PWM信號(hào)發(fā)生器程序框圖如圖41和42所示，單片機(jī)對(duì)PWM波的頻率、占空比、輸出口以及DAC0832的控制端進(jìn)行初始化，啟動(dòng)DAC0832進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，這時(shí)候程序開始對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，判斷是否有鍵按下，當(dāng)確定沒有鍵按下時(shí)，直接調(diào)用PWM子程序，根據(jù)程序設(shè)定好的占空比計(jì)算各段波形持續(xù)的時(shí)間，再計(jì)算定時(shí)器所需的常數(shù)，輸出相應(yīng)的PWM波形；當(dāng)確定有按鍵按下時(shí)，延時(shí)20ms，再進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，調(diào)用PWM子程序，同理輸出相應(yīng)的PWM波形。Sbit Function=P1^0。 //定義正傳反轉(zhuǎn)按鍵Sbit Speed=P1^2。void delay(uchar t) //延時(shí)函數(shù){ while(t)。 delay(i)。 delay(j)。j=i。}if(Speed==0) //加速鍵按下Void delay(uchar t) //延時(shí)去抖if(Speed==0) { void delay(uchar t)i=i+5。 /* 產(chǎn)生方波 */ }} 顯示電路軟件設(shè)計(jì) 字符的顯示用LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，首先找到顯示屏上某個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的RAM區(qū)的8個(gè)字節(jié)，在有程序分別對(duì)這個(gè)8個(gè)字節(jié)置“1”或置“0”，“1”表示點(diǎn)亮，“0”表示不亮，這樣組合起來(lái)就能把一個(gè)字符點(diǎn)亮。 漢字的顯示顯示漢字大都采用顯示圖形的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，先把你所顯示漢字的點(diǎn)陣碼提取出來(lái)，再把所顯示漢字位置的行列數(shù)找出來(lái)，確定對(duì)應(yīng)的RAM區(qū)的地址，設(shè)立光標(biāo)，把所要顯示漢字的第一個(gè)字節(jié)送上去，光標(biāo)所在位置加1，然后送下一個(gè)字節(jié)，這樣直到把一個(gè)完整的漢字顯示出來(lái)。再確定要顯示的位置，寫它所在行列地址，再去首地址，寫數(shù)據(jù)，判斷是否寫完一行。YN是否寫16次？ 是否寫16次？ 寫 數(shù) 據(jù) 行 + 1 寫 數(shù) 據(jù) 開 始 初始化LCD 延 時(shí) 20ms 寫LCD指令N寫 顯 示 行 列 地 址Y取顯示首地址讀數(shù)據(jù)并顯示返 回圖45 LCD顯示流程圖 雙閉環(huán)PI控制軟件的設(shè)計(jì) 主 程 序 初 始 化 電流環(huán)采 樣時(shí)刻到Y(jié)判斷正反轉(zhuǎn)？N速度環(huán)采樣時(shí)刻到Y(jié)N 顯 示 正 反 轉(zhuǎn)調(diào)用速度環(huán)計(jì)算子程序單片機(jī)對(duì)光電編碼器送來(lái)的脈沖進(jìn)行計(jì)算調(diào)用電流環(huán)計(jì)算子程序 轉(zhuǎn) 速 顯 示 計(jì)算T0啟 動(dòng) 停 止 處 理圖46 雙閉環(huán)控制流程圖在雙閉環(huán)控制程序中，先對(duì)進(jìn)行初始化，然后進(jìn)行電流和速度進(jìn)行采樣，分別調(diào)用電流環(huán)和速度環(huán)子程序進(jìn)行控制。對(duì)光電編碼器送來(lái)的脈沖進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算、顯示轉(zhuǎn)速。Uint32 ADCInterruptCount。0x1000){ if(DIRECTION){if(I_U=250) = }else if(I_U=500) = 500。 else = I_U。I_ELPI = 。 /*讀編碼器脈沖數(shù)，計(jì)算轉(zhuǎn)角增量和轉(zhuǎn)子絕對(duì)位置*/ ENCINCR = 。 //轉(zhuǎn)子絕對(duì)位置if((SPEEDSTEP)==0){N = SPEEDTMP*KSPEED。SPEEDSTEP = 100。N_U = N_RK + N_EK*N_KP。 else if(N_U=I_MAX) I_REF = I_MAX。 N_ELPI = I_REFN_U。}}}結(jié)論本設(shè)計(jì)所述的大功率直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速裝置是以AT89C51單片機(jī)為核心，由單片機(jī)控制ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生PWM波，并經(jīng)過波形整形和電流放大后輸出，這種方法產(chǎn)生的PWM波具有高頻率，工作穩(wěn)定，容易調(diào)試，比專用的PWM芯片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，而且單片機(jī)的到了充分的利用；有單片機(jī)I/O口產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)DIR和PWM接口電路輸出的PWM波經(jīng)過驅(qū)動(dòng)邏輯電路后產(chǎn)生DIRPWM1和DIRPWM2兩組控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可逆控制。顯示部分采用LCD1602這種液晶顯示器功耗低，顯示功能全，能完全滿足本設(shè)計(jì)的顯示要求，而且軟件程序編寫相對(duì)簡(jiǎn)單；測(cè)速方法采用M/T法，這樣能對(duì)低高轉(zhuǎn)速進(jìn)行精確測(cè)量，從源頭上減小的擾動(dòng)，提高了控制精度。本設(shè)計(jì)滿足了生產(chǎn)要求，使控制系統(tǒng)快速性，和穩(wěn)定性的到了提高。 JinWoo speed control with an acceleration observer for a permanent magnet synchronous motor [J].Nonlinear Dyn2010,67(13): 1317.[13] Jia Zhenyuan, Liu Huifang Wang on the puter digital control system of giant magnetostrictive actuator[M].Key Laboratory for Precision and Nontraditional Machining Technology of Ministry of March ,2009:2325.[14] Prachya Mruetusatorna, Mohamed R. Mahfouzb, Jie (Jayne) dynamic control for DC electroosmotic devices[J] . The University of Tennessee, Knoxville, TN 37996, USA. 24 June 2008：5158．附錄 程序清單一 LCD顯示程序Void LCD1602( )sbit RS=P3^5。 //讀寫選擇位，sbit E=P3^7。 for(i=0。i++) for(j=0。j++)。 for(i=0。i++) Lcd_delay1ms()。result=1，忙碌。 RS=0。 E=1。 //空操作 _nop_()。 _nop_()。 //將忙碌標(biāo)志電平賦給result E=0。}/*****************************************************函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate***************************************************/void Lcd_WriteCom (unsigned char dictate){ while(Lcd_BusyTest()==1)。 //根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時(shí)為低電平時(shí)，可以寫入指令 RW=0。 //E置低電平(寫指令時(shí)就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 _nop_()。 //空操作兩個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 Lcd_Data=dictate。 _nop_()。 _nop_()。 //E置高電平 _nop_()。 _nop_()。 //空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0。 //顯示位置的確定方法規(guī)定為80H+地址碼x }/*****************************************************函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)寫入液晶模塊入口參數(shù)：y(為字符常量)***************************************************/ void Lcd_WriteData(unsigned char y) { while(Lcd_BusyTest()==1)。 //RS為高電平，RW為低電平時(shí)，可以寫入數(shù)據(jù) RW=0。 //E置低電平(寫指令時(shí)就是讓E從0到1發(fā)生正跳變所以應(yīng)先置0 Lcd_Data=y。 _nop_()。 _nop_()。 //E置高電平 _nop_()。 _nop_()。 //空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0。 //延時(shí)15ms，首次寫指令時(shí)應(yīng)給LCD一段較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間 Lcd_WriteCom(0x38)。 //延時(shí)5ms　 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x38)。 Lcd_WriteCom(0x0C)。 Lcd_WriteCom(0x06)。 Lcd_WriteCom(0x01)。 }void hanying_show(void){ unsigned char Lcd_i。//清顯示：清屏幕指令 Lcd_delay(2)。 // 設(shè)置顯示位置為最左側(cè) Lcd_delay(2)。 while(string1[Lcd_i]!=39。) //39。是數(shù)組結(jié)束標(biāo)志 需先將字符存入 { Lcd_WriteData(string1[Lcd_i])。 Lcd_delay(4)。 //1602初始化 while(1) { hanying_show()。 if(s1==0) start=1。 } if(s1=0) { if(s2num==0) { delay(1)。di()。 if(speed==1500) speed=1500。 write_(0x80+0x40+10)。case2: num++。 } } } if(s3num==0) { delay(1)。di()。 if(speed==0) miao=0。 write_(0x80+0x40+10)。 case 2：if(s3num=2)direction=0。 if(s4==0) { flag1=~flag1。di()。 write_(0x80+0x40)。 write_ds(1,speed)。 } else { read_alarm()。 direction=adirection。 write_date(39。)。i39。 write_(0x80+0x40+3)。 write_sfm(7,adirection)。 同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。