第頁(yè)拖動(dòng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題目：專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：任務(wù)書課題名稱：開環(huán)控制的PWM直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)任務(wù)：1、查找文獻(xiàn)，掌握直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速的基本工作原理；2、設(shè)計(jì)直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，建立系統(tǒng)模型并進(jìn)行仿真試驗(yàn)；3、設(shè)計(jì)并調(diào)試基于51單片機(jī)的H橋驅(qū)動(dòng)控制電路；4、設(shè)計(jì)速度調(diào)節(jié)器算法，對(duì)開環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)要求：1、能獨(dú)立設(shè)置電機(jī)速度（按鍵設(shè)置或滑動(dòng)變阻器設(shè)置或上位機(jī)設(shè)置）；2、能顯示當(dāng)前電機(jī)的實(shí)際速度（單位為：r/min）;3、能控制電機(jī)啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、軟啟動(dòng)和軟制動(dòng)；課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)直流電動(dòng)機(jī)開閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)總體方案；2、建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器算法；3、直流電機(jī)的控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及其檢測(cè)電路設(shè)計(jì)4、基于單片機(jī)的開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)；任務(wù)下達(dá)日期：2015年6月3日設(shè)計(jì)日期：2015年6月9日

摘要本次設(shè)計(jì)先通過(guò)上網(wǎng)查找資料，了解直流電機(jī)PWM開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理及其特性。再通過(guò)PROTUES電路仿真PWM波形控制輸出并設(shè)計(jì)該開環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)硬件電路。此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可通過(guò)按鈕實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的7檔調(diào)速，并且在LCD屏幕中實(shí)時(shí)顯示出電機(jī)的狀態(tài)，包括正反轉(zhuǎn)，檔位以及電機(jī)轉(zhuǎn)速。該系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：需用的大功率可控器件少，線路簡(jiǎn)單；調(diào)速范圍寬：電流波形系數(shù)好，附加損耗??；功率因數(shù)高。關(guān)鍵詞：開環(huán)直流電機(jī)PWM51單片機(jī)

目錄TOC\h\z\u\t"標(biāo)題2,1,標(biāo)題3,2,標(biāo)題4,3"1系統(tǒng)概述 62硬件電路設(shè)計(jì) 72.1主控制模塊 72.1.1單片機(jī)管腳介紹： 72.1.2晶振電路與復(fù)位電路 82.2.3矩陣鍵盤 92.2脈沖整形觸發(fā)電路設(shè)計(jì) 102.3LCD1602 102.4電機(jī)參數(shù) 112.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 112.5.1模塊描述 112.5.2模塊接口說(shuō)明 112.5.3模塊使用說(shuō)明 123軟件設(shè)計(jì) 123.1操作說(shuō)明 123.2c程序設(shè)計(jì) 133.2.1LCD1602 133.2.2矩陣鍵盤讀取 133.2.3占空比計(jì)算 143.2.4PWM信號(hào)產(chǎn)生 143.2.5轉(zhuǎn)速計(jì)算 143.2.6換向 144系統(tǒng)調(diào)試 144.1PWM信號(hào)調(diào)試 144.2電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)試 145結(jié)束語(yǔ) 156參考文獻(xiàn) 157附錄 157.1設(shè)計(jì)圖紙 157.2元器件清單 157.3程序 15

1系統(tǒng)概述該直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是以STC89C52單片機(jī)為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成電機(jī)啟動(dòng)停止控制、正反裝控制以及1-7檔電機(jī)轉(zhuǎn)速選擇等功能。實(shí)際運(yùn)用時(shí)，用戶可以根據(jù)自己需求來(lái)設(shè)置電機(jī)檔位或電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，起停。PWM直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要由矩陣鍵盤、單片機(jī)、脈沖整形觸發(fā)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等部分組成。其中矩陣鍵盤用于控制電機(jī)各種功能的實(shí)現(xiàn)。電機(jī)上裝有41線碼盤，電機(jī)轉(zhuǎn)一周形成41個(gè)脈沖，通過(guò)脈沖整形觸發(fā)電路接入52單片機(jī)的I/O口進(jìn)行計(jì)數(shù)并用于計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速。電機(jī)PWM控制信號(hào)由52單片機(jī)定時(shí)器定時(shí)觸發(fā)，通過(guò)I/O口輸入至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)進(jìn)行控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。脈沖整形觸發(fā)電路矩陣鍵盤復(fù)位電路晶振電路電源輸入STC89C52脈沖整形觸發(fā)電路矩陣鍵盤復(fù)位電路晶振電路電源輸入STC89C52LCDLCD1602電機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊圖一：系統(tǒng)功能方塊圖如圖1所示電源輸入電路為STC89C52提供5Vvcc電源。晶振電路的主要作用是提供基準(zhǔn)頻率，在電路產(chǎn)生震蕩電流,發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。復(fù)位電路是使單片機(jī)的CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后PC＝0000H，使單片機(jī)從第—個(gè)單元取指令。鍵盤接口電路實(shí)現(xiàn)PWM直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的各種功能。脈沖整形觸發(fā)電路將電機(jī)41線碼盤產(chǎn)生的脈沖輸入至單片機(jī)進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接收單片機(jī)PWM控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。LCD1602液晶屏用來(lái)顯示電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、起停狀態(tài)、檔位及實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速。2硬件電路設(shè)計(jì)2.1主控制模塊2.1.1單片機(jī)管腳介紹：圖2：?jiǎn)纹瑱C(jī)管腳單VCC（40）：供電電壓，其工作電壓為5V。GND（20）：接地。P0端口（P0.0-P0.7）：P0口為一個(gè)8位漏極開路雙向I/O口，每個(gè)引腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2端口（P2.0-P2.7）：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口，用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3端口（P3.0-P3.7）：P3口管腳是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位的雙向I/O端口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入端時(shí)，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）。P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。復(fù)位RST(9)：復(fù)位輸入。在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)引腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P3.0-P3.7口均置1，引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM的00H處開始運(yùn)行程序。復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部RAM有所影響。ALE/(30)：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如果想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，則置位無(wú)效。(29)：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/VPP(31)：當(dāng)保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V的編程電源（VPP）。XTAL1(19)：來(lái)自反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2(18)：來(lái)自反向振蕩器的輸出。片機(jī)的管腳如圖2所示。2.1.2晶振電路與復(fù)位電路本系統(tǒng)采用STC系統(tǒng)列單片機(jī)，相比其他系列單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)。一般STC單片機(jī)資源比其他單片機(jī)要多，而且執(zhí)行速度快；STC系列單片機(jī)使用串口對(duì)單片機(jī)進(jìn)行燒寫，下載程序較為方便；STC52單片機(jī)內(nèi)部集成了看門狗電路；且具有很強(qiáng)抗干擾能力。本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路和加電自復(fù)位的復(fù)位電路，如下圖3：圖3：晶振電路與復(fù)位電路2.2.3矩陣鍵盤鍵盤是與單片機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的最基本的途徑，其以按鍵的形式來(lái)設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)，按鍵的輸入狀態(tài)本質(zhì)上是一個(gè)開關(guān)量。對(duì)于簡(jiǎn)單的開關(guān)量的輸入可以采用獨(dú)立式按鍵，這種方法接口簡(jiǎn)單，但占用單片機(jī)I/O端口資源較多。對(duì)于輸入?yún)?shù)較多、功能復(fù)雜的系統(tǒng)，需要采用矩陣式鍵盤進(jìn)行輸入控制。本系統(tǒng)采用2*3矩陣式鍵盤，鍵盤連接方式如圖4所示：圖4：矩陣鍵盤2.2脈沖整形觸發(fā)電路設(shè)計(jì)圖5：脈沖觸發(fā)整形電路脈沖觸發(fā)整形電路如上圖5所示。當(dāng)光透過(guò)光柵時(shí)，光電門導(dǎo)通，NPN接受到高電壓使三極管也導(dǎo)通，從而使單片機(jī)接受到一個(gè)從高電平到低電平的下降沿信號(hào)。2.3LCD1602液晶顯示器（LCD）是一種功耗很低的顯示器，它的使用非常廣泛，比如電子表、計(jì)算器、數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算機(jī)的顯示器和液晶電視等。電機(jī)調(diào)速過(guò)程中所需要顯示的信息比較多，為了能直觀的看到結(jié)果，本設(shè)計(jì)采用液晶顯示屏LCD進(jìn)行顯示，具體連接方式如圖6所示。圖6：LCD1602電路2.4電機(jī)參數(shù)圖7：電機(jī)實(shí)物圖及參數(shù)電機(jī)的實(shí)物圖及參數(shù)如上圖7所示。電機(jī)的線碼盤為41線，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周會(huì)發(fā)出41個(gè)脈沖信號(hào)。其一些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示：電壓V空載電流（mA）轉(zhuǎn)速（r/min）堵轉(zhuǎn)電流（A）55010000.5128043001.22412-86002.32.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2.5.1模塊描述1雙全新電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，兼容L91102模塊供電電壓：2.5-12V3適合的電機(jī)范圍：電機(jī)工作電壓2.5v-12V之間，最大工作電流0.8A4可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)直流電機(jī)，或者1個(gè)4線2相式步進(jìn)電機(jī)。5PCB板尺寸：2.8cm*2.1cm超小體積，適合組裝6設(shè)有固定安裝孔，直徑：3mm2.5.2模塊接口說(shuō)明6P黑色彎排針說(shuō)明:1VCC外接2.5V-12V電壓2GND外接GND3IA1外接單片機(jī)IO口4IB1外接單片機(jī)IO口5IA2外接單片機(jī)IO口6IB2外接單片機(jī)IO口4P綠端子說(shuō)明:1OA1OB1接直流電機(jī)2個(gè)引腳，無(wú)方向2OA2OB2接直流電機(jī)2個(gè)引腳，無(wú)方向2.5.3模塊使用說(shuō)明接通VCC，GND模塊電源指示燈亮IA1輸入高電平，IB1輸入低電平，【OA1OB1】電機(jī)正轉(zhuǎn)；IA1輸入低電平，IB1輸入高電平，【OA1OB1】電機(jī)反轉(zhuǎn)；IA2輸入高電平，IB2輸入低電平，【OA2OB2】電機(jī)正轉(zhuǎn)；IA2輸入低電平，IB2輸入高電平，【OA2OB2】電機(jī)反轉(zhuǎn)；3軟件設(shè)計(jì)3.1操作說(shuō)明矩陣鍵盤3排6個(gè)按鍵分別對(duì)應(yīng)不同的功能。功能如下圖8所示：圖8：矩陣鍵盤按鍵功能電機(jī)默認(rèn)的啟動(dòng)狀態(tài)為3檔速度，方向正轉(zhuǎn)。可以通過(guò)不同的功能按鍵來(lái)對(duì)電機(jī)的起停、正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等控制。電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)會(huì)顯示在LCD1602中。電機(jī)轉(zhuǎn)速1s刷新一次。3.2c程序設(shè)計(jì)3.2.1LCD1602RSR/W操作說(shuō)明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀busyflag（DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0~DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)圖9：LCD1602寄存器選擇控制表LCD1602的寄存器控制如上圖9所示。當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時(shí)，令RE=1R/W=0;使能端E設(shè)置為低電平，單片機(jī)I/O口輸出指令，令使能端為E低電平，此時(shí)E下降沿是LCD1602寫入指令。想LCD1602寫入數(shù)據(jù)用同樣的方法。寫入數(shù)據(jù)或指令程序流程圖如下圖10所示。開始開始R/E=0E=0R/E=0E=0RS=0?RS=0?結(jié)束N結(jié)束YE=1向E=1向指令寄存器寫指令E=1向數(shù)據(jù)寄存器寫數(shù)據(jù)圖10：LCD1602寫入指令/數(shù)據(jù)流程圖3.2.2矩陣鍵盤讀取矩陣鍵盤讀取數(shù)值的流程如下圖11所示。開始開始P1=0x0fP1=0x0fP1=0x0fP1=0x0f？Key_sure=1Key_sure=1YN延時(shí)延時(shí)1msP1=0x0fP1=0x0f？ YNkey_sure=1?key_sure=1? NY確定確定輸入值，key_sure=0;圖11：矩陣鍵盤運(yùn)行流程3.2.3占空比計(jì)算本單片機(jī)采用的是24M晶振，且設(shè)置PWM周期為10ms。當(dāng)設(shè)定好檔位K時(shí)，可以根據(jù)一下公式計(jì)算出PWM占空比的定時(shí)器定時(shí)時(shí)間。低電平信號(hào)TL1=(65536-2000*(10-K))%255;低電平信號(hào)TH1=(65536-2000*(10-K)-TL1)/255;高電平信號(hào)TL1=(65536-2000*K)%255; 高電平信號(hào)TH1=(65536-2000*K-TL1)/255;3.2.4PWM信號(hào)產(chǎn)生PWM信號(hào)根據(jù)占空比計(jì)算所得的數(shù)值附給定時(shí)器。定時(shí)器1采用方式1定時(shí)。并幾下當(dāng)前電平的狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)為1時(shí)，表示輸出為高電平，計(jì)時(shí)器載入高電平信號(hào)的時(shí)間；當(dāng)狀態(tài)為0時(shí)，表示輸出應(yīng)為低電平，計(jì)時(shí)器載入低電平信號(hào)時(shí)間。每進(jìn)入一次中斷，狀態(tài)加一與2取余數(shù)。3.2.5轉(zhuǎn)速計(jì)算通過(guò)T0計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。本設(shè)計(jì)采用M法測(cè)速。當(dāng)單片機(jī)P3.2口接收到下降沿信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生中斷，每產(chǎn)生一次中斷，給計(jì)一次數(shù)。直到產(chǎn)生第100個(gè)PWM信號(hào)后，根據(jù)公式speed=(60*下降沿個(gè)數(shù))/(41)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速并刷新屏幕。每次計(jì)算完成后，重新給PWM信號(hào)和下降沿中斷信號(hào)計(jì)數(shù)，以能夠繼續(xù)準(zhǔn)確的測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速。3.2.6換向當(dāng)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若直接換向則會(huì)導(dǎo)致過(guò)流現(xiàn)象。故在換向時(shí)，軟件上要停止PWM信號(hào)產(chǎn)生，并進(jìn)行一段延遲，讓電機(jī)轉(zhuǎn)速降為0時(shí)，在定時(shí)器開始工作，輸出PWM信號(hào)換向。當(dāng)PWM1信號(hào)為高電平，PWM2信號(hào)為低電平時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；PWM1為低電平，PWM2為高電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)PWM1和PWM2信號(hào)都為低電平時(shí)，電機(jī)停止。4系統(tǒng)調(diào)試4.1PWM信號(hào)調(diào)試用PROTUES仿真測(cè)量PWM信好的周期與占空比。由于在設(shè)計(jì)中，單片機(jī)采用24MHz的晶振，且定時(shí)器采用方式1的方法進(jìn)行計(jì)時(shí)，故應(yīng)設(shè)置一周期定時(shí)器在入值TC=2^16-2000；但在仿真中，實(shí)際測(cè)的PWM的周期約為12.6ms，仿真如下圖12所示：圖12：PWM信號(hào)周期測(cè)試圖1根據(jù)仿真測(cè)得的PWM信號(hào)進(jìn)行對(duì)計(jì)數(shù)器載入值調(diào)整，當(dāng)TC=2^16-1511時(shí)，PWM周期約為10ms，測(cè)試結(jié)果如下圖13所示：圖13：PWM信號(hào)周期測(cè)試24.2電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)試檔位轉(zhuǎn)速（r/min）占空比（%）1500302670403790504870605930706980807101490

5結(jié)束語(yǔ)通過(guò)此次的課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)單片機(jī)的運(yùn)用更加的熟練。對(duì)其定時(shí)器的了解更加深刻。也學(xué)會(huì)了運(yùn)用單片機(jī)產(chǎn)生PWM信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)行。同樣的也加深了對(duì)開環(huán)電機(jī)調(diào)速的理解，以及提高了我程序的編寫，排序能力。這次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)運(yùn)用單片機(jī)實(shí)際做東西有了更多感觸，如：PWM信號(hào)產(chǎn)生，定時(shí)器設(shè)定的值不一定就是實(shí)際的定時(shí)值，因?yàn)樵谥袛嘀谐绦虻倪\(yùn)行也需要一定的時(shí)間，也造成了單片機(jī)無(wú)法產(chǎn)生頻率極高的PWM信號(hào)。6參考文獻(xiàn)王兆安劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009，5張俊謨單片機(jī)中級(jí)教程北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006，10林瑞光電機(jī)與拖到基礎(chǔ)杭州：浙江大學(xué)出版社，2012，7陳伯時(shí)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009，87附錄7.1設(shè)計(jì)圖紙7.2元器件清單符號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量R1電阻10K1R2電阻20K1R3電阻4.7K1R4電阻5.1K1STC89C52R單片機(jī)18090三極管NPN1HC-36電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊1M電機(jī)17.3程序#include<reg52.h> #include<stdio.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint #defineLCD_FL0X80//第一行地址0x80-0xA7#defineLCD_SL0Xc0//第二行地址0xC0-0xE7#defineLCD_S0X0c//開顯示不顯示光標(biāo)光標(biāo)不閃爍#defineLCD_Display_mode0X38//設(shè)置16x2顯示5x7點(diǎn)陣8位數(shù)據(jù)接口#defineLCD_clear0x01//清屏指令數(shù)據(jù)指針清零所有顯示清零#defineCOM0//指令#defineDATE1 //數(shù)據(jù)sbitPWM1=P2^0; // pwm1信號(hào)sbitPWM2=P2^1;// pwm2信號(hào)sbitRS=P2^4; // LCD1602寄存器選擇sbitRW=P2^5; //1602讀寫選擇sbitE=P2^6; // 1602使能端intstate,direction,rank;//起停1on0off方向1正2反 檔位intkey_in;//按鍵輸入intBG;//輸出高低點(diǎn)評(píng)狀態(tài)uintRAND,S;intspeed;//數(shù)度計(jì)算參數(shù)intPHTH,PHTL,PLTL,PLTH;//定時(shí)器時(shí)間voiddelay_1ms(intt) //1ms大致延時(shí){ inti,j; for(i=0;i<t;i++) for(j=0;j<120;j++);}//lcd1062voiddelay(uinta)//小延時(shí){while(a--);}voidwrite(uintx,ucharsth)// 命令或數(shù)據(jù)寫入{RS=x;RW=0;E=0; P0=sth; delay(3); E=1; delay(25); E=0;} voidwrite_string(uintline,uchar*str) // 字符串輸入{write(COM,line); while(1) { if(*str=='\0')break; write(DATE,*str); str++; delay(50); }}voidlcd_init() // 初始化{ delay_1ms(15); write(COM,LCD_Display_mode); delay_1ms(5); write(COM,LCD_S); delay_1ms(5); write(COM,LCD_clear); delay_1ms(5); write_string(LCD_FL,"STATE:CWOFF"); //cw順時(shí)針,正轉(zhuǎn)ccw逆時(shí)針 delay_1ms(5); write_string(LCD_SL,"RS(rpm):0");}////鍵盤輸入voidkey(){staticintkey_sure=0;//避免一直按著一個(gè)鍵的時(shí)候一直讀入 uintkey_flash; key_in=-1; P1=0x0f; if((P1&0x0f)!=0x0f) { delay_1ms(1); if((P1&0x0f)!=0x0f&&key_sure==1) { key_sure=0; key_flash=P1|0xf0; P1=key_flash; switch(P1) { case0xee:key_in=1;break;//+ case0xed:key_in=2;break;//- case0xde:key_in=4;break;//正轉(zhuǎn) case0xdd:key_in=5;break;//反轉(zhuǎn) case0xbe:key_in=7;break;//啟動(dòng) case0xbd:key_in=8;break;//停止 } } } else { key_sure=1; }} ////根據(jù)檔位進(jìn)行占空比計(jì)算voidtime_calculate() { PLTL=(65536-1511*(10-rank))%255; PLTH=(65536-1511*(10-rank)-PLTL)/255; PHTL=(65536-1511*rank)%255; //2000,實(shí)際周期12.6ms1587，10.5ms PHTH=(65536-1511*rank-PHTL)/255;} // //pwm信號(hào)產(chǎn)生voidpwm_on() {BG=1;time_calculate();if(direction==1) { PWM1=1; PWM2=0; } else { PWM1=0; PWM2=1; } TR1=1;ET1=1; TH1=PHTH;TL1=PHTL; RAND=0;S=0;}////電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算voidspeed_calculate() {charyy[4];S=0;speed=0; speed=(60*RAND)/(41); RAND=0; sprintf(yy,"%d",speed); if(speed%1000==0) {yy[3]='\0';} delay(5); write_string(LCD_SL+8,""); //屏幕清空 delay(35); write_string(LCD_SL+8,yy);}////計(jì)時(shí)器1中斷voidtime0()interrupt3 {time_calculate();BG++;S++;if(BG==1) { TH1=PHTH; TL1=PHTL; } else { BG=0; TH1=PLTH; TL1=PLTL; } if(direction==1){PWM1=~PWM1;PWM2=0;} else{PWM2=~PWM2;PWM1=0;}}////計(jì)數(shù)器中斷voidtime2()interrupt0{RAND++; if(S==200) {speed_calculate();}}////主程序voidmain(){rank=5; //設(shè)置默認(rèn)轉(zhuǎn)速 state=0; //電機(jī)停止?fàn)顟B(tài) direction=1; //電機(jī)轉(zhuǎn)向?yàn)檎较騊WM1=0; // 無(wú)PWM信號(hào) PWM2=0; //lcd_init(); // 初始化屏幕 while(1) { key(); if(key_in>0) { if(key_in==1||key_in==2) { if(key_in==1&&rank<9) { rank++; } if(key_in==2&&rank>3) { rank--; } time_calculate(); } else if(key_in==7||key_in==8) { if(key_in==8&&state==1) { PWM1=0;PWM2=0;TR1=0;ET1=0;state=0; //定時(shí)器和計(jì)數(shù)器中斷設(shè)置 EX0=0; write_string(LCD_SL,"RS(rpm):0"); } else if(key_in==7&&state==0) { TR1=1;ET1=1;EA=1;TMOD=0x10; BG=1;state=1;IT0=1;EX0=1;PX1=1; //定時(shí)器和計(jì)數(shù)器中斷設(shè)置 //定時(shí)器1以方式1記時(shí) //計(jì)數(shù)器0以下降沿觸發(fā)中斷 S=0;RAND=0; pwm_on(); } } else if(key_in==4||key_in==5) { if(direction==2&&key_in==4) { direction=1;PWM1=0;PWM2=0; TR1=0;ET1=0; delay_1ms(400); } else if(direction==1&&key_in==5) { direction=2;PWM1=0;PWM2=0; TR1=0;ET1=0; //換向時(shí)先停止在換向 delay_1ms(400); } if(state==1) { pwm_on(); } } key_in=-1; write_string(LCD_FL,"STATE:"); if(state==1) { charxx[5];intR; R=rank-2; sprintf(xx,"%d",R); write_string(LCD_FL+13,xx); } else { write_string(LCD_FL+13,"OFF"); //刷新屏幕 } if(direction==1) write_string(LCD_FL+6,"CW"); else write_string(LCD_FL+6,"CCW"); } }}基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)\t"_bl