【正文】 定時目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有 效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 AD 轉(zhuǎn)換器模塊設(shè)計方案 由下圖可知， ADC0809 由一個 8 路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。1LSB，功耗： 15mW； （ 7） 片內(nèi)無時鐘，一般 需外加 640KHz 以下且不低于 100KHz 的時鐘信號。 (2) 初始化時，使 ST 和 OE 信號全為低電平。 (4) 在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號。 (6) 當 EOC 變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了 分辨率： 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，去轉(zhuǎn)換一個滿量程為 5V 的電壓，則它能分辨的最小電壓為5000mV/28≈20mV。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 表 31 ADC0809 各腳功能 表如下 引腳 功能 A、 B、 C 地址輸入線 CLK 時鐘信號輸入端（一般為 500KHz） OE 輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時為低電平，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平 ALE 地址鎖存允許信號輸入端 START A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端 REF（ ） 參考電壓負端 REF（ +） 參考電壓正端 GND 地 VCC +5V工作電壓 IN0IN7 8 位模擬量輸入引腳 D7D0 8 位數(shù)字量輸出引腳 圖 23 AD0809 引腳圖 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 電機驅(qū)動模塊設(shè)計方案 采用專用的電機驅(qū)動芯片，例如 L298N、 L297N 等電機驅(qū)動芯片，由于它內(nèi)部已經(jīng)考慮到了比大功率晶體管組合電路構(gòu)成驅(qū)動電路抗干擾能力強，安全、可靠行，所以本設(shè)計在應(yīng)用時只需考慮到芯片的硬件連接、驅(qū)動能力等問題就可以了，所以此種方案的電路設(shè)計簡單、抗干擾能力強、可靠性好。變換器是一個重要組成部分。 L298N 的 CONTROL 端的輸入決定斬波器對抑制線 INH1和 INH2起作用。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 24 電機驅(qū)動電路 速度采集模塊設(shè)計方案 本設(shè)計是一閉環(huán)控制系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)過程中需要將設(shè)定與當前實際轉(zhuǎn)速進行比較，速度采集模塊就是用來實時檢測當前電動機運轉(zhuǎn)速度的。光電編碼器又稱軸編碼器 , 它以高精度計量圓光柵為檢測元件 , 通過光電轉(zhuǎn)換將輸入軸的角位移信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)字代碼。對海德漢公司的R O Q 425(SSI)絕對式光電編碼器進行 接口設(shè)計 , 以 A T89S51單片機為核心 , 以實現(xiàn)對傳感器數(shù)據(jù)的采集、顯示及傳輸。 (3)輸出碼 : 格雷碼 。 (5)信號輸出 : 同步串行信號 ( SSI) 。選用的 Max491 芯片 , 是一種用于 R S485 和 R S422 通信的低功率收發(fā)器 , 它的芯片中包含一個驅(qū)動器和一個接收器 , 并且可以以 bps 速率進行傳輸。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 25 電機電路檢測電路 在該電路中 , 用單片機的 號 , 用 口接收數(shù)據(jù) , 同時為了減少電路前后的干擾 , 在電路中裝上了兩個光耦器件（ TLP5211）進行光電隔離。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 26 MAX491與 ROQ425接線圖 電流采集模塊設(shè)計方案 ACS712 是 Allegro 公司新推出的一種線性電流傳感器，該器件內(nèi)置有精確的低偏置的線性霍爾傳感器電路，能輸出與檢測的交流或直流電流成比例的電壓。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 32 ACS712 各引腳功能描述 名稱 功能描述 GND 信號地 FILTER 外接電容 VIOUT 模擬電壓輸出 VCC 電源電壓 IP+ 被測電流輸入或輸出 IP 被測電流輸入或輸出 采用單電源 5V 供電。 該器件主要由 精確的低偏置線性霍爾傳感器電路 和 靠近芯片表面的銅制的電流通路 等組成。被測電流通路與傳感器引腳的絕緣電壓 ，幾乎是絕緣的。精確的成比例的輸出電壓由穩(wěn)定斬波型低偏置 霍爾集成電路提供，該集成芯片 在出廠時已進行了精確的編程。此外， ACS712的響應(yīng)時間比一般的器件縮短了兩倍以上，非常適合保護及高速應(yīng)用。30A 內(nèi)，傳感器的輸出電壓和檢測電流成正比，幾乎不受溫度的影響。 系統(tǒng)采用 ACS712ELCTR30AT 進行電流檢測， ACS712的輸出端 VIOUT 接到ADC0809 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換， ACS712 的 VCC=5V， ACS712 的電壓輸出 VOUT 和被檢測的電流 IP 間的關(guān)系為： VOUT=(2/30)IP+。 另外 V OUT =VIN，所以 ADC0809 輸出的數(shù)字量 D 和被檢測電流 IP 間有如下的關(guān)系： D=(128 IP)/30+128。 圖 27 ACS712 與 ADC0809 接口電路圖 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 顯示模塊設(shè)計方案 在電動機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要對參數(shù)、工作方式以及電動機當前運行狀態(tài)的顯示，因此在整個系統(tǒng)中必須設(shè)計一 個顯示模塊。在系統(tǒng)運行過程中需要顯示的數(shù)據(jù)比較都，而且需要字母顯示，在這里選用 12864LCD 液晶顯示器比較適合。 表 33 12864LCD 引腳分布 引腳 符 號 引 腳 功 能 1 VSS 電源地 2 VDD 電源正 +5V 3 VO 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 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 4 RS 寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器 5 R/W 讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。高電平表示有效，低電平則無效 4 顯示開關(guān)控制 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 5 光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 6 功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符 7 字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 8 DDRAM 地址設(shè)置 9 讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙 10 寫數(shù)據(jù) 11 讀數(shù)據(jù) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 28 顯示模塊電路圖 鍵盤模塊設(shè)計 在電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要按鍵進行參數(shù)的輸入、工作方式的設(shè)定以及電機起停的控制，因此鍵盤在整個系統(tǒng)中是不可缺少的一部分， 采用行列式鍵盤，這種鍵盤的特點是行線、列線分別接輸入線、輸出線 ， 因此矩陣式鍵盤適用于按鍵數(shù)量較多的場合。行列式鍵盤掃描程序就是采用掃描法來確定哪個鍵按下的，圖 1 中行線上拉電阻接＋ 5V，列線逐列掃描。 （ 1） 判斷鍵盤中有無鍵按下， 首先 將全部行線 ～ 置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其他線為高電平，在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)，若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鈕就是閉合的按鍵。 Negative 正反轉(zhuǎn)鍵 電動機正反轉(zhuǎn) Set 設(shè)置參數(shù)鍵 設(shè)置 PID 參數(shù) Clear 清除鍵 清除錯誤輸入 Enter 確認鍵 確認 PID 值 09 數(shù)字鍵 輸入數(shù)字 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 光電耦合隔離 光藕起到隔離和電平轉(zhuǎn)換的作用，因為單片機輸出的是 TTL 電平 (0～ 5V)，而驅(qū)動部分采用的是 L298N，它的電源要求是 5V～ 35V，光耦部分電路中采用了 5V電源，其輸入電平在 0～ 5V之間。 電源模塊設(shè)計 電源是任何系統(tǒng)能否運行的能量來源，無論那種電力系統(tǒng)電源模塊都是不可或缺的，對于該模塊考慮一下兩種方案。 圖 電源電路圖 圖 210 系統(tǒng)供電電源 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第 4 章 軟件設(shè)計 算法實現(xiàn) 電機速度采集算法 本系統(tǒng) 中電機速度采集是一個非常重要的部分，它的精度直接影響到整個控制的精度。 圖 41 測速程序流程 t = 0 . 5 s ?計算 r = n / 120計算 v =( r / 0 . 5 )* 60返回NY 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 PID 算法 本系統(tǒng)設(shè)計的核心算法為 PID 算法，它根據(jù)本次采樣的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進行比較得出偏差 )(ne ，對偏差進行 P、 I、 D 運算最終利用運算結(jié)果控制 PWM 脈沖的占空比來實現(xiàn)對加在電機兩端電壓的調(diào)節(jié) [10]，進而控制電機轉(zhuǎn)速。 0)]2()1(2)([)()]1()([ unene neKneKneneK DIP ????? ????計算 e ( n )計算 KIe ( n )計算 KP ( e ( n ) e ( n 1 ))計算 KD ( e ( n ) 2 e ( n 1 )+ e ( n 2 ))計算 Δ u ( n )計算 Δ u ( n )＋ u ( n 1 )e ( n 1 ) → e ( n 2 )e ( n ) → e ( n 1 )u ( n ) → u ( n 1 )返回圖 4 . 1 P ID 程序流程圖 42 PID程序流程 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 程序設(shè)計 主程序設(shè)計 按照要求和系統(tǒng)運行過程本設(shè)計主程序流程如圖 33