1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書課題名稱：課題名稱：基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 系 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 2012 年 5 月 20 日廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)I摘 要電動機(jī)作為最主要的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人們的日常生活。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸和辦公設(shè)備中，還是在日常生活的家用電器和消費(fèi)電子產(chǎn)品中，都大量使用著各種各樣的電動機(jī)。電動機(jī)的調(diào)速控制一般采用模擬法，對電動機(jī)的簡單控制應(yīng)用比較多。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對電動機(jī)的簡單控制，也

2、就是指對電動機(jī)進(jìn)行啟動、制動和正反轉(zhuǎn)控制。本設(shè)計(jì)采用了單片機(jī)STC89C52與PC串行實(shí)現(xiàn)通信，由于單片機(jī)輸入、輸出電平是TTL電平，而PC機(jī)配置的是RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口，兩者的電氣規(guī)范不一致，因此要完成單片機(jī)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通信，必須對單片機(jī)輸出的TTL電平進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。采用的轉(zhuǎn)換電平芯片為MAX232。設(shè)計(jì)中采用STC89C52微處理器及其RS232通信接口、鍵盤、12864液晶顯示器等外圍電路，構(gòu)成一臺直流電機(jī)開環(huán)在線控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中采用PWM調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)速度的調(diào)制，并通過串口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的在線控制。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止等多種功能，并能實(shí)時(shí)顯示、鍵盤

3、設(shè)置等，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：單片機(jī)關(guān)鍵詞：單片機(jī) 電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換 直流電機(jī)直流電機(jī) 在線控制在線控制 PWM 調(diào)制調(diào)制廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)IIAbstractMotor as the main electromechanical energy conversion device, its application has been throughout all areas of the national economy and peoples daily life. Both in industrial and agricultura

4、l production, national defense, medical and health, transportation and office equipment, or in the daily life of household appliances and consumer electronics products, extensive use of various motor. Motor speed control using simulation method, the motor control application more simple. The design

5、and implementation of simple controlling motor, also refers to the motor starting, braking and reverse control.The design introduced AT89C51 single-chip serial communication with the PC method, as the single-chip input and output level is TTL level, and PC-standard configuration is a RS232 serial in

6、terface, both the electrical specifications are inconsistent, Therefore to complete PC-SCM and data communications, the need for single-chip output TTL level to level translators. Used in chip-level conversion for the MAX232. Applied to the design of STC89C52 microprocessor and RS232 communication i

7、nterface, keyboard, 12864 LCD peripheral circuit, constitute a dc motor control system online. Applied to the design of PWM technology to realize the dc motor speed regulation, and through a serial port realize PC online control. The online speed regulation system, are turning, inversion, accelerate

8、, slowing down, stop and other functions, and can real-time display, keyboard Settings, it has certain practical application value.Keywords:Keywords: single-chipsingle-chip serialserial communicationcommunication LevelLevel TranslatorsTranslators DcDc motormotor OnlineOnline controlcontrol PWMPWM te

9、chnolotechnologygy廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)III目錄目錄摘 要 .IABSTRACT .II1 緒論 . 1 1.1 直流電機(jī)概述. 1 1.2 單片機(jī)概述. 1 1.3 脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù). 2 1.4 課題任務(wù)及工作內(nèi)容. 3 2 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 . 4 2.1 設(shè)計(jì)思路. 4 2.2 方案論證與比較. 4 2.3 系統(tǒng)組成. 5 3 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) . 6 3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu). 6 3.2 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì). 6 3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 . 6 3.2.2 獨(dú)立式鍵盤電路 .

10、7 3.2.3 液晶顯示模塊. 7 3.2.4 蜂鳴器電路 . 8 3.2.5 電源電路 . 8 3.2.6 串口通信電路 . 9 3.2.7 電機(jī)驅(qū)動電路 . 10 4 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . 11 4.1 軟件總體結(jié)構(gòu). 11 4.2 系統(tǒng)模塊程序設(shè)計(jì). 12 4.2.1 初始化模塊程序. 12 4.2.2 鍵盤掃描模塊程序. 13 4.2.3 液晶顯示模塊程序. 15 4.2.4 串口通信模塊程序. 15 4.2.5 電機(jī)調(diào)速模塊程序. 17 5 系統(tǒng)測試 . 18 5.1 測試準(zhǔn)備. 18 5.1.1 硬件環(huán)境 . 18 5.1.2 軟件環(huán)境 . 18 5.1.3 測試項(xiàng)目

11、 . 18 5.2 測試過程. 18 5.3 測試結(jié)果. 19 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)IV結(jié)束語 . 21 致謝 . 22 參考文獻(xiàn) . 23 附錄 . 24 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 1 -1 緒論1.1 直流電機(jī)概述在現(xiàn)代工業(yè)中，電動機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動裝置被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國防等工業(yè)部門中，隨著對生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長，越來越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動調(diào)速。長期以來，自動調(diào)速電動機(jī)一直占據(jù)著調(diào)速控制的統(tǒng)治地位。由于它具有良好的線性調(diào)速特性，簡單的控制性能，高效

12、率，優(yōu)異的動態(tài)特性，現(xiàn)在仍是大多數(shù)調(diào)速控制電動機(jī)的最優(yōu)選擇以前電動機(jī)大多使用由模擬電路組成的控制柜進(jìn)行控制，現(xiàn)在單片機(jī)已經(jīng)開始取代模擬電路作為電機(jī)控制器。當(dāng)前電機(jī)控制器的發(fā)展方向越來越趨于多樣化和復(fù)雜化，現(xiàn)有的專用集成電路未必能滿足苛刻的新產(chǎn)品開發(fā)要求，為此可考慮開發(fā)電機(jī)的新型單片機(jī)控制器，因此研究直流電機(jī)的速度控制，有著非常重要的意義。由于變頻技術(shù)的出現(xiàn)，交流調(diào)速一直沖擊直流調(diào)速，但綜觀全局，尤其是我國在此領(lǐng)域的現(xiàn)狀，再加上全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的出現(xiàn)，更提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的精度及可靠性，直流調(diào)速系統(tǒng)仍將處于十分重要地位。對于直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求有穩(wěn)速、調(diào)速、加速或減速三個(gè)方面，而在工業(yè)生

13、產(chǎn)中對于后兩個(gè)要求已能很好地實(shí)現(xiàn)，但工程應(yīng)用中穩(wěn)速指標(biāo)卻往往不能達(dá)到預(yù)期的效果，穩(wěn)速要求即以一定的精度在所需要的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行，在各種干擾不允許有過大的轉(zhuǎn)速波動。1.2 單片機(jī)概述隨著單片機(jī)功能的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)滲透到了國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，并影響著現(xiàn)代人的生活。單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)給現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域帶來了一次技術(shù)革命。目前，單片機(jī)仍以其高可靠性、高性價(jià)比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀器儀表、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和智能家電等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以飛快的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取

14、代。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括體積小、功能強(qiáng)、成本低，并且應(yīng)用面廣，可以說智能控制與自動控制的核心就是單片機(jī)。單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括來講：一塊芯片就是一臺計(jì)算機(jī)。它具有體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了諸多便利。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 2 -機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇?，F(xiàn)在，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，比如實(shí)時(shí)工控、導(dǎo)航系統(tǒng)、智能儀表、家用電器、通訊設(shè)備等。單片機(jī)一旦運(yùn)用在各種產(chǎn)品上面，就可以說是使產(chǎn)品進(jìn)行了升級換代，也可以把產(chǎn)品美其名

15、曰：“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等等。1.3 脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)脈沖寬度調(diào)制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制。它是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測量，通信，功率控制與變換等許多領(lǐng)域。一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定。脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個(gè)具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。PWM

16、 信號仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 PWM 進(jìn)行編碼。多數(shù)負(fù)載(無論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載)需要的調(diào)制頻率高于 10Hz，通常調(diào)制頻率為 1kHz 到 200kHz 之間。許多微控制器內(nèi)部都包含有 PWM 控制器。例如， Microchip 公司的 PIC16C67內(nèi)含兩個(gè) PWM 控制器，每一個(gè)都可以選擇接通時(shí)間和周期。占空比是接通時(shí)間與周期

17、之比；調(diào)制頻率為周期的倒數(shù)。執(zhí)行PWM 操作之前，這種微處理器要求在軟件中完成以下工作：1、設(shè)置提供調(diào)制方波的片上定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的周期2、在 PWM 控制寄存器中設(shè)置接通時(shí)間3、設(shè)置 PWM 輸出的方向，這個(gè)輸出是一個(gè)通用I/O 管腳4、啟動定時(shí)器5、使能 PWM 控制器目前幾乎所有市售的單片機(jī)都有 PWM 模塊功能，若沒有（如早期的 8051） ，也可以利用定時(shí)器及 GPIO 口來實(shí)現(xiàn)。更為一般的 PWM 模塊控制流程為（筆者使用過 TI 的 2000 系列，AVR 的 Mega 系列,TI 的 LM 系列）：1、使能相關(guān)的模塊（ PWM 模塊以及對應(yīng)管教的 GPIO 模塊） 。2、配置

18、PWM 模塊的功能，具體有：設(shè)置 PWM 定時(shí)器周期，該參數(shù)決定 PWM 波形的頻率。廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 3 -：設(shè)置 PWM 定時(shí)器比較值，該參數(shù)決定 PWM 波形的占空比。：設(shè)置死區(qū)（ deadband） ，為避免橋臂的直通需要設(shè)置死區(qū)，一般較高檔的單片機(jī)都有該功能。：設(shè)置故障處理情況，一般為故障是封鎖輸出，防止過流損壞功率管，故障一般有比較器或 ADC 或 GPIO 檢測。：設(shè)定同步功能，該功能在多橋臂，即多PWM 模塊協(xié)調(diào)工作時(shí)尤為重要。3、設(shè)置相應(yīng)的中斷，編寫 ISR，一般用于電壓電流采樣，計(jì)算下一個(gè)周期的占空比，更改占空比，這部分

19、也會有PI 控制的功能。4、使能 PWM 波形發(fā)生。1.4 課題任務(wù)及工作內(nèi)容本題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可以通過串行線在上位機(jī)中進(jìn)行控制操作?？梢酝ㄟ^上位機(jī)對單片機(jī)進(jìn)行控制直流電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速、減速等功能。另外，為增加其實(shí)用性還增加了顯示、鍵盤控制、按鍵蜂鳴等功能。本課題要完成以下研究工作：1、研究直流電機(jī)控制系統(tǒng)并仔細(xì)推敲各方面的細(xì)節(jié)，比如速度的控制等等。2、進(jìn)行系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)。3、制作硬件，并對硬件進(jìn)行調(diào)試以及優(yōu)化。廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 4 -2 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)思路本題要求設(shè)計(jì)一個(gè)上位機(jī)直流

20、電機(jī)控制系統(tǒng)。利用鍵盤作為輸入設(shè)備，輸入電機(jī)控制信號；液晶顯示器件作為顯示，與用戶進(jìn)行人機(jī)交互；利用串行通信接口與上位機(jī)進(jìn)行通信，接收上位機(jī)發(fā)送過來的控制命令。從 PC 機(jī)發(fā)來的控制命令經(jīng)單片機(jī)系統(tǒng)接收后，產(chǎn)生電機(jī)控制信號，并提供給電機(jī)驅(qū)動電路控制直流電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)并正常顯示轉(zhuǎn)速。2.2 方案論證與比較(1)主控制器的選擇與比較采用臺灣宏晶科技有限公司生產(chǎn)的 STC89C52 系列的 8 位單片機(jī)作為本系統(tǒng)的主控制芯片，該處理器芯片內(nèi)置有 8K 的 Flash 存儲器，內(nèi)置的 UART 全雙工異步通信接口，減少外圍接口電路。具有可在線編程、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)算速度內(nèi)滿足系統(tǒng)的要求，性價(jià)

21、比高。(2)顯示電路選擇與比較方案一：采用數(shù)碼管顯示電路，該硬件電路簡單，編程也比較簡單。視角范圍大，亮度高，顯示是效果好，但是只能顯示簡單數(shù)字字母等有限的字符，不能滿足本設(shè)計(jì)要求。故，不采用數(shù)碼管顯示電路。方案二：采用 1602 液晶顯示，硬件電路簡單，編程容易?？梢燥@示字母和數(shù)字，以及一下簡單的圖像。能滿足本設(shè)計(jì)要求，顯示清晰度可以通過調(diào)節(jié)偏壓端電壓來改變對比度，從而實(shí)現(xiàn)清晰度調(diào)整。顯示效果較好，還可以滾動顯示等，顯示靈活。方案三：采用 12864 液晶顯示，硬件電路簡單，編程容易?？梢燥@示復(fù)雜的圖案、字符、標(biāo)點(diǎn)、英文、漢字等。能滿足本設(shè)計(jì)要求，顯示清晰度可以通過調(diào)節(jié)偏壓端電壓來改變對比度

22、，從而實(shí)現(xiàn)清晰度調(diào)整。顯示效果較好，還可以滾動顯示等，顯示靈活。綜上所述，數(shù)碼管顯示電路不能滿足本設(shè)計(jì)的要求；1602 顯示只能顯示字母和數(shù)字，要顯示漢字和圖像編程復(fù)雜，效果不好；12864 液晶顯示可以顯示數(shù)字、英文、漢字、圖片等能滿足本設(shè)計(jì)要求。故，采用 12864 液晶顯示電路作為本設(shè)計(jì)的顯示電路模塊。(3)鍵盤電路選擇與比較方案一：獨(dú)立式鍵盤，獨(dú)立式鍵盤硬件電路極為簡單，程序也非常簡單。容易開廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 5 -發(fā)，開發(fā)周期短，使用方便簡單。方案二：矩陣式鍵盤，矩陣式鍵盤硬件電路也比較簡單，編程較為復(fù)雜。不容易開發(fā)，在按鍵較多的

23、時(shí)候，與獨(dú)立式鍵盤相比較經(jīng)濟(jì)，占用 IO 端口較少，但編程較獨(dú)立式鍵盤難的多，由于本設(shè)計(jì)要求的鍵盤按鍵數(shù)量較少，采用獨(dú)立式鍵盤較方便，開發(fā)難度大大降低，開發(fā)周期縮短，也比較經(jīng)濟(jì)。故在本設(shè)計(jì)中采用獨(dú)立式鍵盤。經(jīng)上述比較后采用獨(dú)立式鍵盤作為本設(shè)計(jì)的鍵盤電路模塊。2.3 系統(tǒng)組成經(jīng)過方案論證，最終確定系統(tǒng)的組成框圖如圖 2.1 所示。系統(tǒng)由 STC89C52 微處理器核心模塊、電源模塊、獨(dú)立式鍵盤模塊、12864 液晶顯示模塊、蜂鳴器電路模塊、RS232 串口通信模塊、電源指示電路模塊等組成。其中，獨(dú)立式鍵盤由微動開關(guān)連接到IO 口與地線之間組成。注意，由于 P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，在作為輸入時(shí)，

24、需要外接上拉電阻。串口通信電路由 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片與 9DB 串口插座等構(gòu)成，用于下載程序和實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通信。蜂鳴器電路主要由蜂鳴器和三級管組成，用于實(shí)現(xiàn)按鍵聲音等。液晶顯示電路主要由 12864 液晶顯示模塊及少量外圍電阻等構(gòu)成，主要用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互功能。單片機(jī)STC89C5212864液晶顯示電路電路獨(dú)立式鍵盤蜂鳴器電路RS232 串口通信電路電源電源指示電路電機(jī)驅(qū)動電路電機(jī)控制圖 1.1 系統(tǒng)組成框圖廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 6 -3 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)由單片機(jī)最小系統(tǒng)、鍵盤模塊、

25、12864 液晶顯示模塊、蜂鳴器驅(qū)動模塊、電源指示模塊、串口通信模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊等組成。3.2 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路單片機(jī)最小系統(tǒng)電路由 STC89C52 主控芯片、時(shí)鐘振蕩電路和復(fù)位電路等構(gòu)成。其中，時(shí)鐘振蕩電路主要由外接 11.0592MHz 晶振、兩個(gè) 30pF 的起振電容和內(nèi)部反相器構(gòu)成。復(fù)位電路采用簡單的容阻式復(fù)位電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖如圖 2.1 所示。廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 7 -11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA4Date:2012/5/30Shee

26、t ofFile:Sheet1.SchDocDrawn By:EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9P3.7(RD)17P3.6(WR)16P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P1.0(T2)1P1.1(T2EX)2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78(AD0)P0.039(AD1)P0.138(AD2)P0.237(AD3)P0.336(AD4)P0.435(AD5)P0.534(AD6)P0.633(AD7)P0.732(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.32

27、4(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30(TXD)P3.111(RXD)P3.010GND20VCC40U1世世世89C5212Y1XTALGNDC3S1R1GNDP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7P0.4P0.5P0.6P0.7VCCGNDP3.0P3.1P0.0P0.1P0.2P0.3VCCSTC89C52世世世世世世世C133PFC233PF1234567891011121314151617181920P71234567891011121314151617181920P8P1.

28、2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.2P3.5P3.4EAP3.7P3.6X1X2RSTALEPSENP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7PSENALEEAP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0VCCGNDX1X2P3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0RSTP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P1.0P1.1P3.3圖 2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路3.2.2 獨(dú)立式鍵盤電路鍵盤電路采用比較簡單的獨(dú)立式鍵盤便能滿足設(shè)計(jì)要求，成本低廉，編程相對簡單。4 個(gè)獨(dú)立按鍵，分別與單片機(jī) P

29、0.0-P0.3 相連，由于 P1 口上各位內(nèi)部均接有上拉電阻，故，外接按鍵的時(shí)候，我們不再接上拉電阻。鍵盤電路如圖 2.2 所示廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 8 -11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA4Date:2012/5/30Sheet ofFile:Sheet1.SchDocDrawn By:GND世世世世S2S3S4S5P0.0P0.1P0.2P0.3圖 2.2 獨(dú)立式鍵盤電路3.2.3 液晶顯示模塊(1)12864 液晶模塊概述12864 液晶顯示電路主要由基于 ST7920 控制器的 12864

30、 液晶和外部電位器等組成。12864 具有 128 列 64 行共 128*64 個(gè)像素點(diǎn)，可以顯示中文、日文、數(shù)字、英文、特殊字符、圖片等。內(nèi)置國標(biāo) GB2312 碼簡體中文字庫(16*16)，128 個(gè)字符(8*16)及64*256 點(diǎn)陣顯示 RAM(GDRAM)。可以與 CPU 直接接口，提供兩種界面來連接微處理器：8-位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。(2)12864 液晶顯示電路原理圖液晶顯示電路主要由 12864 液晶顯示模塊和外圍電位器等組成?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)電位器 R2，調(diào)節(jié) 12864 偏壓端電壓，改變顯示對比度，提高顯示效果，改變顯示清晰度

31、?？刂瓶诰€ RS、RW、EN 分別連接到單片機(jī)的 P0.4、P0.5、P0.6，8 位數(shù)據(jù)總線與 P2 口相連，實(shí)現(xiàn) 8 位數(shù)據(jù)，并行傳輸。12864 液晶顯示電路圖如圖 2.3 所示廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 9 -11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA4Date:2012/5/30Sheet ofFile:Sheet1.SchDocDrawn By:1234567891011121314151617181920P1BOT3TOP1TAP22KR2VADJVADJP0.6P0.5P0.4P0.7P2.0P2

32、.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7VCCVCCGNDGND12864世世世世圖 2.3 12864 液晶電路原理圖3.2.4 蜂鳴器電路蜂鳴器電路主要是利用 S9012（PNP）三極管驅(qū)動蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)按鍵發(fā)聲。S9012三級管屬于 PNP 管，發(fā)射極串接蜂鳴器線圈接至+5V，集電極直接接地，基極通過一個(gè)4.7k 限流電阻接至單片機(jī) P3.3 口。當(dāng) S9012 基極為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器得電蜂鳴，當(dāng) S9012 三極管基極為高電平時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止蜂鳴。其詳細(xì)原理圖如圖 2.4 所示11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSize

33、A4Date:2012/5/30Sheet ofFile:Sheet1.SchDocDrawn By:Q1NPNLS1VCCGNDR22P3.3世世世世圖 2.4 蜂鳴器驅(qū)動電路原理圖3.2.5 電源電路電源電路包括開關(guān)電路和指示電路。指示電路采用發(fā)光二極管進(jìn)行指示，放光二極管串聯(lián)上一個(gè) 1K 的限流電阻，正常工作時(shí)，取發(fā)光二極管上電壓為 3V，流過發(fā)光二廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 10 -極管上的電流為 10mA，故 R=（5-3）/10=2K。當(dāng)選擇的電阻過大時(shí)，發(fā)光二極管不夠亮，指示不明顯；當(dāng)限流電阻選擇過小，發(fā)光二極管亮度過大，縮短放光二極管

34、使用壽命。因此，應(yīng)適當(dāng)選取該限流電阻。當(dāng)單片機(jī)正常供電時(shí)，電源指示燈正常發(fā)亮。當(dāng)沒有供電或出電源線短路時(shí)，電源指示熄滅，從而可以監(jiān)測系統(tǒng)是否正常供電。電源電路原理圖如圖 2.5 所示11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA4Date:2012/5/30Sheet ofFile:Sheet1.SchDocDrawn By:123654S0VCCVCC+5VCC+5GNDD0R5GNDVCC+5世世世世123P6123P5圖 2.5 電源電路原理圖3.2.6 串口通信電路串口通信電路主要由美信公司生產(chǎn)的 MAX232 芯片和相應(yīng)的通信指示電路構(gòu)成，主要是用于

35、程序的燒寫和實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信。Max232 用于實(shí)現(xiàn) TTL 電平與 RS232 電平的轉(zhuǎn)換，只要在它的外部在接上幾個(gè)簡單的電容就構(gòu)成了通信點(diǎn)路，為了方便檢查、排除故障可在通信線上接上兩個(gè)通信指示燈，方便檢查與維修。具體電路圖如圖 2.6所示。11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA4Date:2012/5/30Sheet ofFile:Sheet1.SchDocDrawn By:1234567891110J1C9C10C11C12C13R11R12GNDVCCVCCVCCGNDGNDC1+1VDD2C1-3C2+4C2-5VEE6T2OUT7R2IN

36、8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U437MAX232ACPED1Diode 1N914D2Diode 1N914VCCP3.1P3.0世世世世圖 2.6 串口通信電路廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 11 -3.2.7 電機(jī)驅(qū)動電路電機(jī)驅(qū)動電路主要有電機(jī)驅(qū)動芯片 L298N、少量電阻電容和二極管構(gòu)成。電機(jī)驅(qū)動電路增加光耦合器件以實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動信號與控制信號的隔離，提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力，但由于光耦合芯片 TLP521-4 昂貴，并且設(shè)計(jì)的控制要求簡單，因此驅(qū)動電路中去掉了光耦合部分。電機(jī)驅(qū)動

37、電路原理圖如圖 2.7 所示。11223344DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA4Date:2012/5/30Sheet ofFile:E:世世.世世世世世世.SchDocDrawn By:EN A6EN B11IN15IN27IN310IN412OUT12OUT23OUT313OUT414ISEN A1ISEN B15VS4VSS9GND8U3L298ND7D8D4D3GND1VCC1GND1P1.00P1.10VCC+1212P4VCC+12世世世世世世C100.1UFC90.1UFP1.20P1.301234P21234P912P1012P11P1.00P1

38、.10P1.20P1.30GND1D5D6D9D10VCC1GND1圖 2.7 電機(jī)驅(qū)動電路原理圖廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 12 -4 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)初始化程序模塊、鍵盤掃描及處理模塊、液晶顯示程序模塊、串口通信程序模塊、電機(jī)調(diào)速程序模塊和蜂鳴器驅(qū)動程序模塊等組成。系統(tǒng)初始化模塊：主要是配置系統(tǒng)工作環(huán)境。主要負(fù)責(zé)的工作有初始化定時(shí)器、初始化液晶、初始化串口、初始化 I/O 等鍵盤掃描及處理模塊：實(shí)現(xiàn)按鍵識別、消抖及處理，用于設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)動狀態(tài)。液晶顯示模塊：實(shí)現(xiàn)對電機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示以及狀態(tài)設(shè)置，實(shí)

39、現(xiàn)人機(jī)交互。串口通信模塊：主要是實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)進(jìn)行通信，接收上位機(jī)發(fā)送過來的電機(jī)控制命令。蜂鳴器模塊：主要用實(shí)現(xiàn)按鍵蜂鳴。系統(tǒng)軟件總體框圖如圖 3.1 所示串口通信程序模塊系統(tǒng)初始化鍵盤掃描及處理程序模塊液晶顯示程序模塊 蜂鳴器驅(qū)動模塊電機(jī)調(diào)速程序模塊圖 3.1 系統(tǒng)軟件總體框圖在沒有操作系統(tǒng)的時(shí)候，我們采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，自頂向下，逐步求精；其系統(tǒng)主程序流程圖如圖 3.2 所示廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 13 -系統(tǒng)初始化開始鍵盤掃描及處理程序顯示刷新數(shù)據(jù)處理圖 3.2 系統(tǒng)主程序流程圖4.2 系統(tǒng)模塊程序設(shè)計(jì)4.2.1 初始化模塊程序系統(tǒng)初始化

40、軟件包括三大部分：串口初始化、LCD12864液晶初始化、I/O口初始化。主要完成的工作是設(shè)置定時(shí)器，并初始化串口。初始化12864液晶模塊、關(guān)閉蜂鳴器等。串口初始化程序：設(shè)置定時(shí)器1為工作方式2，配置串口波特率為9600bps,選擇波特率不倍增，串行工作方式1，啟動定時(shí)器1，開串行口中斷，開CPU總中斷。串口初始化程序流程圖如圖3.3所示。12864液晶初始化程序：首先初始化LCD控制口，選擇12864液晶輸入輸出為8位位流，清屏，設(shè)定輸入數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移模式，開顯示無光標(biāo)閃爍，無反白。最后顯示正常模式下的界面。12864液晶初始化程序流程圖如圖3.4所示廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基

41、于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 14 - 開始設(shè)置波特率 9600bps 的定時(shí)器 1 初值串口初始化為方式1、波特率不倍增結(jié)束開串口中斷、CPU中斷初始化 LCD 控制口開始選擇 8 位數(shù)據(jù)流關(guān)顯示、清屏選擇光標(biāo)右移、開顯示顯示初始界面結(jié)束圖3.3 串口初始程序流程圖 圖3.4 12864液晶初始化程序流程圖4.2.2 鍵盤掃描模塊程序鍵盤掃描及處理程序，主要由按鍵key1、按鍵key2、按鍵key3、按鍵key4組成。1、Key1為循環(huán)選擇鍵，用于選擇要設(shè)置的電機(jī)狀態(tài)項(xiàng)目。2、Key2為加1按鍵，用于設(shè)定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、加減速和電機(jī)速度值。3、Key3為減1按鍵，用于設(shè)定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、加減

42、速和電機(jī)速度值。4、Key4為確定鍵，用于確定當(dāng)前的電機(jī)狀態(tài)為設(shè)定值。鍵盤掃描程序模塊流程圖如圖3.5所示。廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 15 -開始循環(huán)選擇鍵記錄按下次數(shù)設(shè)置模式標(biāo)志光標(biāo)在電機(jī)狀態(tài)處閃爍加 1 鍵按下光標(biāo)在檢測轉(zhuǎn)速個(gè)位處閃爍減 1 鍵按下光標(biāo)在設(shè)定轉(zhuǎn)速個(gè)位處閃爍光標(biāo)在設(shè)定轉(zhuǎn)速十百位閃爍確定鍵按下對應(yīng)項(xiàng)加1光標(biāo)在檢測轉(zhuǎn)速十百位閃爍對應(yīng)項(xiàng)減1刷新顯示退出設(shè)置結(jié)束YESYESNOYESNOYESNO圖3.5 鍵盤掃描程序模塊流程圖廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 16 -4.2.3 液晶顯示模塊程序液晶

43、顯示程序模塊包括 12864 液晶驅(qū)動程序模塊和 12864 液晶顯示刷新程序模塊。12864 液晶驅(qū)動程序模塊主要包括 12864 液晶的寫數(shù)據(jù)、寫命令程序模塊。通過控制 12864 液晶的控制口線就可以實(shí)現(xiàn)對 12864 液晶的基本數(shù)據(jù)操作。液晶寫數(shù)據(jù)和寫命令程序流程圖分別如圖 3.6 和圖 3.7 所示。12864 液晶顯示程序模塊，主要實(shí)現(xiàn)對輸入的要發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)的顯示，以及進(jìn)入設(shè)置模式時(shí)的各種界面的的刷新顯示等。開始選擇寫數(shù)據(jù)將要寫的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線延時(shí) 5ms寫使能信號有效結(jié)束開始選擇寫命令將要寫的命令放到數(shù)據(jù)總線延時(shí) 5ms寫使能信號有效結(jié)束圖 3.6 12864 液晶

44、寫數(shù)據(jù)程序流程圖 圖 3.7 12864 液晶寫命令程序流程圖4.2.4 串口通信模塊程序串口通信程序模塊主要包括串口初始化程序模塊、串口接收程序模塊。其中串口初始化程序模塊主要是配置特定的串口通信環(huán)境及通信方式等。選擇串口為通信方式1，定時(shí)器 1 方式 2 等。其程序流程圖如前面圖 3.3 所示。串口接收程序模塊主要由串口中斷程序與串口接收子程序構(gòu)成。當(dāng)產(chǎn)生接收中斷時(shí)，首先判斷是發(fā)送中斷還是接廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 17 -收中斷，若是發(fā)送中斷則清除發(fā)送中斷標(biāo)志位，若是接收中斷則先清除接收中斷標(biāo)志位，然后調(diào)用串口接收函數(shù)，將接收到的數(shù)據(jù)存于接收

45、緩沖區(qū)中，并共單片機(jī)使用。其串口接收程序流程圖如圖 3.8 所示，其中標(biāo)志位已在程序中標(biāo)出。開始串口中斷接收一個(gè)字節(jié)接收完 2Byte通知 CPU 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理理理清除發(fā)送中斷標(biāo)志位清除接收中斷標(biāo)志位結(jié)束YESNOYESNO圖 3.8 串口接收程序流程圖廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 18 -4.2.5 電機(jī)調(diào)速模塊程序電機(jī)調(diào)速程序模塊采用脈寬調(diào)制法實(shí)現(xiàn)速度控制。利用定時(shí)器 0 固定調(diào)速信號周期，根據(jù)正反轉(zhuǎn)標(biāo)志，設(shè)定電機(jī)控制端口電平。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定的脈寬值時(shí)則關(guān)閉電機(jī)運(yùn)行，在第二個(gè)周期的調(diào)速信號到來時(shí)，又重新開啟電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，依次的電機(jī)通斷切換，從而實(shí)現(xiàn)電

46、機(jī)的速度控制。其調(diào)速程序流程圖如圖 3.9 所示。開始電機(jī)停轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)到 100開電機(jī)轉(zhuǎn)動重載定時(shí)值計(jì)數(shù)變量加1結(jié)束大于脈寬值YESNOYES圖 3.9 調(diào)速程序流程圖NO廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 19 -5 系統(tǒng)測試5.1 測試準(zhǔn)備5.1.1 硬件環(huán)境（1）PC機(jī)、USB轉(zhuǎn)串口通信線。用于單片機(jī)C51語言的編程、編譯、加載及發(fā)送電機(jī)控制命令。（2）+5V和+12V電源、電機(jī)控制系統(tǒng)板、若干根杜邦線、1塊12864液晶模塊。（3）DT9208A數(shù)字萬用表1個(gè)、螺絲刀、鑷子、斜口鉗、吸焊器。5.1.2 軟件環(huán)境（1）Keil uVision4，用于C51

47、源程序的編寫、編譯、鏈接和調(diào)試。（2）上位機(jī)串口調(diào)試軟件(串口大師)、本系統(tǒng)程序、相關(guān)的庫和頭文件。5.1.3 測試項(xiàng)目（1） 12864 液晶是否正常顯示。（2） 系統(tǒng)電源指示、通信指示、按鍵蜂鳴、按鍵復(fù)位等功能是否正常。（3） 上位機(jī)通過串口調(diào)試軟件能否正確控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速。（4） 實(shí)驗(yàn)板上的鍵盤能否正確控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速。5.2 測試過程1、利用萬用表檢查各線路是否存在斷路、短路并修正。2、檢查單片機(jī)等各口線是否正確連接，上電之前檢測一下正負(fù)電源線是否短路，確保不短路才上電。3、利用Keil uVision2軟件進(jìn)行程序的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試。4、利用ST

48、C-ISP軟件將在keil中編譯鏈接生成的各個(gè)xx.Hex文件下載到系統(tǒng)單片機(jī)的Flash存儲器中。5、按原理圖連接線路、上電后開始測試。上電后首先觀察系統(tǒng)顯示是否正常，指示燈工作是否正常，復(fù)位電路是否正常等等，如不正常則修改程序重新下載測試，直至顯示正常。接著按照測試項(xiàng)目，分別測廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 20 -試。首先打開串口調(diào)試軟件，選擇波特率為 9600bps,打開串口，選擇發(fā)送的數(shù)據(jù)位 16進(jìn)制數(shù)據(jù)。(1)正轉(zhuǎn)測試：在發(fā)送窗中輸入正轉(zhuǎn)控制字和速度值。如：1 10 其中，1 表示正轉(zhuǎn)，10(16 進(jìn)制)即 16 表示脈寬為 16%的調(diào)速信號

49、所對應(yīng)的速度。點(diǎn)擊發(fā)送觀察電機(jī)是否正轉(zhuǎn)，將速度改大一些看一下速度是否改變。(2)停止測試：輸入停止命令字 0，速度可以任意，發(fā)送后觀察電機(jī)是否停機(jī)下來。(3)反轉(zhuǎn)測試：輸入反轉(zhuǎn)命令字及速度脈寬值(最大為 100)，如 2 20，發(fā)送后觀察電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向及速度，改變速度后再測一次觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速是否改變。(4)加速測試：輸入加速命令字 3，速度可以任意，如 3 20，發(fā)送后觀察電機(jī)的轉(zhuǎn)動情況。(5)減速測試：輸入減速命令字 4，速度可以任意，如 4 20，發(fā)送后觀察電機(jī)的轉(zhuǎn)動情況。再測試正反轉(zhuǎn)直接切換的情況下，電機(jī)是否還能正確運(yùn)行，接著再測試一下在正反轉(zhuǎn)狀況下進(jìn)行的加減速，觀察電機(jī)是否在原來速度的基

50、礎(chǔ)上無跳變的平穩(wěn)加減速。最后測試鍵盤的各項(xiàng)控制功能能否正常。5.3 測試結(jié)果經(jīng)測試表明，本電機(jī)控制系統(tǒng)可以通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的自由設(shè)速正反轉(zhuǎn)和平穩(wěn)加減速的控制，同時(shí)也可以通過鍵盤實(shí)現(xiàn)自由設(shè)速正反轉(zhuǎn)和平穩(wěn)加減速的控制；還具有顯示、按鍵發(fā)生等多種功能。該系統(tǒng)完全滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。下面的實(shí)物測試圖是正轉(zhuǎn)和加速的測試。測試效果圖如圖 5.1 到圖 5.4 所示。經(jīng)測試表明，以上測試要求全部通過。測試結(jié)果如表 4-1。廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 21 -表 4-1 電機(jī)主要測試結(jié)果測試項(xiàng)目指令控制字預(yù)期結(jié)果實(shí)際結(jié)果1 1正轉(zhuǎn)(慢速)正轉(zhuǎn)(慢速)正轉(zhuǎn)1 5

51、0正轉(zhuǎn)(快速)正轉(zhuǎn)(快速)2 1反轉(zhuǎn)(慢速)反轉(zhuǎn)(慢速)反轉(zhuǎn)2 50反轉(zhuǎn)(快速)反轉(zhuǎn)(快速)0 1快速停止快速停止停止0 50快速停止快速停止3 1以原速度開始加速以原速度開始加速加速3 50以原速度開始加速以原速度開始加速4 1以原速度開始減速以原速度開始減速減速4 50以原速度開始減速以原速度開始減速廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 22 - 結(jié)束語本課題的核心任務(wù)是對串口通信的研究和對電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，本文的研究方案是根據(jù)現(xiàn)有的軟硬件條件，設(shè)計(jì)單片機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)，通過 RS232 串口連接至 PC 機(jī)，并進(jìn)行相關(guān)性電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)。具體內(nèi)容包括如

52、下：一、通過對現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛、技術(shù)比較成熟的串口通信進(jìn)行研究，并經(jīng)分析論證后設(shè)計(jì)出以 STC89C52 單片機(jī)為核心控制單元的上位機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)。二、根據(jù)本設(shè)計(jì)上位機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，編寫了系統(tǒng)程序。通過RS232接口連接至PC機(jī)，并進(jìn)行相關(guān)性電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)。三、在設(shè)計(jì)好的電機(jī)控制系統(tǒng)平臺上，進(jìn)行電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)，并通過不斷的軟硬件調(diào)試、實(shí)物測試，最終開發(fā)出性能優(yōu)越、靈活方便、具有一定實(shí)用價(jià)值的直流電機(jī)在線控制系統(tǒng)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更深入的學(xué)到了有關(guān)單片機(jī)的原理及應(yīng)用，并且自主的動腦、動手能力得到了很大的提高。重要的是能夠?qū)纹瑱C(jī)與實(shí)際生活中的一些應(yīng)用聯(lián)系起來，同時(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)

53、對 PC 機(jī)通過串口控制單片機(jī)有一定的了解。上位機(jī)控制單片機(jī)系統(tǒng)，可以用于對多個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，也可通過調(diào)制/解調(diào)器對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。另外，上位機(jī)不需要進(jìn)行復(fù)雜的編程，直接用微機(jī)的通信串行口進(jìn)行命令控制，并且命令符可自定義。總之我們受益匪淺，這將為我們以后的學(xué)習(xí)以及工作打下良好的基礎(chǔ)。廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 23 -致謝經(jīng)過長期的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已基本完成，作為一個(gè)還沒畢業(yè)的本科生，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致許多方面考慮不周全，幸好得到了指導(dǎo)老師的督促和同學(xué)們的幫忙，才能夠順利完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里，我要先感謝我的指導(dǎo) 老師，

54、是她對我的悉心指導(dǎo)，以及對畢業(yè)設(shè)計(jì)各方面提供的意見，幫我理清了許多疑問。還要感謝同學(xué)對我的幫助，因?yàn)樗麄?，我才順利完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后，感謝我的母校為我提供了這么一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，培育我成長起來， 。在這里，我要對在校期間幫助過我的所有人說聲謝謝！ 廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 24 -參考文獻(xiàn)1 張毅剛 彭喜元 .單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)M. 北京：北京市海淀區(qū)四季青印刷廠，2010.2 張毅剛.新編 MCS-51 單片機(jī)運(yùn)用設(shè)計(jì). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.3 張義和 王敏男 許宏昌 余長春.例說 51 單片機(jī)（c 語言版）. 北京

55、：人民郵電出版社，2009.4 馬忠梅 籍順心 張 凱 馬 巖.單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì). 北京：北京航空航天大學(xué)，2010.5 Samsung Electronics. S3C44BOX Risc microcontroller ARM instruction sheet .2002.6 郭天祥.51 單片機(jī) C 語言教程 ，電子工業(yè)出版社，2005 年 7 月7 丁元杰.單片微機(jī)原理及應(yīng)用 ，機(jī)械工業(yè)出版社，2005 年 7 月8 樓然苗、李光.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) ，北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2007.9 Okazoe H,Shimizu K,Watanabe Y.et al.

56、 Develop-ment of a Full-FlowBurner Regeneration Type Diesel Particu-late Filter Using SiC HoneycombC .Society of AutomotiveEngineers International Congress and Exposition.Michigan:SAE Paper 960130. 1996, :27-35 . 10 豈興明、唐杰等.51 單片機(jī)編程基礎(chǔ)與開發(fā)實(shí)例詳解 ，北京: 人民郵電出版社，2008.11 王東鋒、王會良、董冠強(qiáng).單片機(jī) C 語言應(yīng)用 100 例，電子工業(yè)出版社，

57、2009.1V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,2002 12 Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scaleJ. Powder and Bulk Engineering. 1995 13 周興華.手把手教你學(xué)單片機(jī)，北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2005.14 Meehan Joan

58、ne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriersJ. TQM Journal. 2008 15周立功.直流電機(jī)原理與驅(qū)動M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2008.116說明書，LED12864 液晶完整中文版資料17王曉明 電動機(jī)的單片機(jī)控制(第 3 版) 北京航空航天大學(xué)出版社.2011廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 25 -附錄附錄 1 直流電機(jī)在線控制系統(tǒng)程序/*基于 STC89C52 和 L298 的直流電機(jī)的在線控制，同時(shí)可以通過鍵盤來控制電機(jī)在線控制的指令要求，選用 1

59、6 進(jìn)制 1 XX 正傳 1 代表正傳，XX 代表速度2 XX 反轉(zhuǎn)3 加速 加速只會加速到最大，還沒有實(shí)現(xiàn)加速到一定量或者是加速一定量4 減速 減速只會加速到零，還沒有實(shí)現(xiàn)減速到一定量或者是減速一定量通過鍵盤一樣可以控制電機(jī)，檢速電路沒有實(shí)現(xiàn)*/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LcdBus P2sbit Key0=P00; /循環(huán)選擇鍵sbit Key1=P01; /+下一頁sbit Key2=P02; /-上一頁sbit Key3=P03; /確定鍵sbit Lcd_RS=P04;sbi

60、t Lcd_RW=P05;sbit Lcd_EN=P06; /12864 控制端口sbit MotorIN1=P10; sbit MotorIN2=P11; /單片機(jī)對 L298 的控制端口sbit Speaker=P33;/*-變量定義-*/廣西科技大學(xué)（籌）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 26 -uchar const code SysName=電機(jī)在線控制;uchar const code Name1=電機(jī)狀態(tài)：停止;uchar const code Name2=預(yù)設(shè)脈寬：000T/q;uchar const code Name3=反饋脈寬：000T/q;uchar