第1章引言1.1概況現(xiàn)代工業(yè)的電力拖動一般都要求局部或全部的自動化，因此必然要與各種控制元件組成的自動控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，而電力拖動則可視為自動化電力拖動系統(tǒng)的簡稱。在這一系統(tǒng)中可對生產(chǎn)機械進(jìn)行自動控制。隨著近代電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，自動化電力拖動正朝著計算機控制的生產(chǎn)過程自動化的方向邁進(jìn)。以達(dá)到高速、優(yōu)質(zhì)、高效率地生產(chǎn)。在大多數(shù)綜合自動化系統(tǒng)中，自動化的電力拖動系統(tǒng)仍然是不可缺少的組成部分。另外，低成本自動化技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)，越來越引起國內(nèi)外的注意。特別對于小型企業(yè)，應(yīng)用適用技術(shù)的設(shè)備，不僅有益于獲得經(jīng)濟(jì)效益，而且能提高生產(chǎn)率、可靠性與柔性，還有易于應(yīng)用的優(yōu)點。自動化的電力拖動系統(tǒng)更是低成本自動化系統(tǒng)的重要組成部分。在如今的現(xiàn)實生活中，自動化控制系統(tǒng)已在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，其中自動調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用則起著尤為重要的作用。雖然直流電機不如交流電機那樣結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、制造方便、容易維護(hù)，但是它具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所以直流調(diào)速系統(tǒng)至今仍是自動調(diào)速系統(tǒng)中的主要形式?，F(xiàn)在電動機的控制從簡單走向復(fù)雜，并逐漸成熟成為主流。其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，例如：軍事和宇航方面的雷達(dá)天線、火炮瞄準(zhǔn)、慣性導(dǎo)航等的控制；工業(yè)方面的數(shù)控機床、工業(yè)機器人、印刷機械等設(shè)備的控制；計算機外圍設(shè)備和辦公設(shè)備中的打印機、傳真機、復(fù)印機、掃描儀等的控制；音像設(shè)備和家用電器中的錄音機、數(shù)碼相機、洗衣機、空調(diào)等的控制。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)速度更快、控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT成為主流，脈寬調(diào)制技術(shù)表現(xiàn)出較大的優(yōu)越性：主電路線路簡單，需要用的功率元件少；開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗和發(fā)熱都較??；低速性能好，穩(wěn)速精度高，因而調(diào)速范圍寬；系統(tǒng)快速響應(yīng)性能好，動態(tài)抗擾能力強；主電路元件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，裝置效率較高；近年來，微型計算機技術(shù)發(fā)展速度飛快，以計算機為主導(dǎo)的信息技術(shù)作為一嶄新的生產(chǎn)力，正向社會的各個領(lǐng)域滲透，直流調(diào)速系統(tǒng)向數(shù)字化方向發(fā)展成為趨勢。1.2國內(nèi)外發(fā)展概況電力電子技術(shù)、功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展對電機控制技術(shù)的發(fā)展影響極大，它們是密切相關(guān)、相互促進(jìn)的。近30年來，電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動和改變著電機控制的面貌和應(yīng)用。驅(qū)動電動機的控制方案有三種：工作在通斷兩個狀態(tài)的開關(guān)控制、相位控制和脈寬調(diào)制控制，在單向通用電動機的電子驅(qū)動電路中，主要的器件是晶閘管，后來是用相位控制的雙向可控硅。在這以后，這種半控型功率器件一直主宰著電機控制市場。到70和80年代才先后出現(xiàn)了全控型功率器件GTO晶閘管、GTR、POWER-MOSFET、IGBT和MCT等。利用這種有自關(guān)斷能力的器件，取消了原來普通晶閘管系統(tǒng)所必需的換相電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，提高了效率，提高了工作頻率，降低了噪聲，也縮小了電力電子裝置的體積和重量。后來，諧波成分大、功率因數(shù)差的相控變流器逐步由斬波器或PWM變流器所代替，明顯地擴(kuò)大了電機控制的調(diào)運范圍，提高了調(diào)速精度，改善了快速性、效率和功率因數(shù)。直流電機脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation-簡稱PWM)調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生于70年代中期。最早用于不可逆、小功率驅(qū)動，例如自動跟蹤天文望遠(yuǎn)鏡、自動記錄儀表等。近十多年來，由于晶體管器件水平的提高及電路技術(shù)的發(fā)展，同時又因出現(xiàn)了寬調(diào)速永磁直流電機，它們之間的結(jié)合促使PWM技術(shù)的高速發(fā)展，并使電氣驅(qū)動技術(shù)推進(jìn)到一個新的高度。在國外，PWM最早是在軍事工業(yè)以及空間技術(shù)中應(yīng)用。它以優(yōu)越的性能，滿足那些高速度、高精度隨動跟蹤系統(tǒng)的需求。近八、九年來，進(jìn)一步擴(kuò)散到民用工業(yè)，特別是在機床行業(yè)、自動生產(chǎn)線及機器人等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。如今，電子技術(shù)、計算機技術(shù)和電機控制技術(shù)相結(jié)合的趨勢更為明顯，促進(jìn)電機控制技術(shù)以更快的速度發(fā)展著。隨著市場的發(fā)展，客戶對電機驅(qū)動控制要求越來越高，希望它的功能更強、噪聲更低、控制算法更復(fù)雜，而可靠性和系統(tǒng)安全操作也擺上了議事日程，同時還要求馬達(dá)恒速向變速發(fā)展，還要符合全球環(huán)保法規(guī)所要求的嚴(yán)格環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入21世紀(jì)后，可以預(yù)期新的更高性能電力電子器件還會出現(xiàn)，已有的各代電力電子元件還會不斷地改進(jìn)提高。1.3本文的主要工作本文設(shè)計的直流PWM調(diào)速系統(tǒng)采用的是調(diào)壓調(diào)速。系統(tǒng)主電路采用大功率GTR為開關(guān)器件、H橋單極式電路為功率放大電路的結(jié)構(gòu)。PWM調(diào)制部分是在單片機開發(fā)平臺之上，運用匯編語言編程控制。由定時器來產(chǎn)生寬度可調(diào)的矩形波。通過調(diào)節(jié)波形的寬度來控制H電路中的GTR通斷時間，以達(dá)到調(diào)節(jié)電機速度的目的。增加了系統(tǒng)的靈活性和精確性，使整個PWM脈沖的產(chǎn)生過程得到了大大的簡化。本設(shè)計以AT89C51單片機為核心，以鍵盤作為輸入達(dá)到控制直流電機的啟停、速度和方向，完成了基本要求和發(fā)揮部分的要求。在設(shè)計中，采用了PWM技術(shù)對電機進(jìn)行控制，通過對占空比的計算達(dá)到精確調(diào)速的目的。本文介紹了直流電機的工作原理和數(shù)學(xué)模型、脈寬調(diào)制（PWM）控制原理和H橋電路基本原理設(shè)計了驅(qū)動電路的總體結(jié)構(gòu)，根據(jù)模型，利用PROTEUS軟件對各個子電路及整體電路進(jìn)行了仿真，確保設(shè)計的電路能夠滿足性能指標(biāo)要求，并給出了仿真結(jié)果。第2章直流調(diào)速系統(tǒng)概述調(diào)速方法通常有機械的、電氣的、液壓的、氣動的幾種，僅就機械與電氣調(diào)速方法而言，也可采用電氣與機械配合的方法來實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。電氣調(diào)速有許多優(yōu)點，如可簡化機械變速機構(gòu)，提高傳動效率，操作簡單，易于獲得無極調(diào)速，便于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動控制，因此在生產(chǎn)機械中廣泛采用電氣方法調(diào)速。

由于直流電動機具有極好的運動性能和控制特性，盡管它不如交流電動機那樣結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、制造方便、維護(hù)容易，但是長期以來，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)壟斷地位。所以，直流調(diào)速系統(tǒng)仍然是自動調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。在我國許多工業(yè)部門，如軋鋼、礦山采掘、海洋鉆探、金屬加工、紡織、造紙以及高層建筑等需要高性能可控電力拖動的場合，仍然廣泛采用直流調(diào)速系統(tǒng)。而且，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論上和實踐上都比較成熟，從控制技術(shù)的角度來看，它又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，我們先著重討論直流調(diào)速系統(tǒng)。2.1直流電機的工作原理直流電動機，多年來一直用作基本的換能器。絕大多數(shù)的直流電動機都是由電磁力形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動的。圖2-1為直流電機的物理模型圖，其中，固定部分（定子）由磁鐵（稱為主磁極）和電刷組成；轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子）由環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組組成，定子與轉(zhuǎn)子之間有一氣隙。在電樞鐵心上放置了由A和B兩根導(dǎo)體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分別連到兩個圓弧形的銅片上，此銅片稱為換向片。換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一對固定不動的電刷B1和B2，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向器和電刷與外電路接通。圖2.1直流電機的物理模型圖直流電動機的工作原理如圖2-2所示。給兩個電刷加上直流電源，如圖2-2(a)所示，有直流電流從電刷A流入，經(jīng)過線圈abcd，從電刷B流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd收到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動；如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖2-2(b)所示的位置，電刷A和換向片2接觸，電刷B和換向片1接觸，直流電流從電刷A流入，在線圈中的流動方向是dcba，從電刷B流出。此時載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可由左手定則判定，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩仍然使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。電樞一經(jīng)轉(zhuǎn)動，由于換向器配合電刷對電流的換向作用，直流電流交替地由線圈邊ab和cd流入，使線圈邊只要處于N極下，其中通過電流的方向總是由電刷A流入的方向，而在S極下時，總是從電刷B流出的方向，這就保證了每個磁極下線圈邊中的電流始終是一個方向，這樣的結(jié)構(gòu)，就可使電動機連續(xù)旋轉(zhuǎn)。圖2.2直流電機原理圖2.2直流電機的調(diào)速方法根據(jù)直流電機的基本原理，由感應(yīng)電勢、電磁轉(zhuǎn)矩以及機械特性方程式可知，直流電動機的調(diào)速方法有三種：

（1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。改變電樞電壓主要是從額定電壓往下降低電樞電壓，從電動機額定轉(zhuǎn)速向下變速，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，這種方法最好。變化遇到的時間常數(shù)較小，能快速響應(yīng)，但是需要大容量可調(diào)直流電源。（2）改變電動機主磁通。改變磁通可以實現(xiàn)無級平滑調(diào)速，但只能減弱磁通進(jìn)行調(diào)速（簡稱弱磁調(diào)速），從電機額定轉(zhuǎn)速向上調(diào)速，屬恒功率調(diào)速方法。變化時間遇到的時間常數(shù)同變化遇到的相比要大得多，響應(yīng)速度較慢，但所需電源容量小。

（3）改變電樞回路電阻。在電動機電樞回路外串電阻進(jìn)行調(diào)速的方法，設(shè)備簡單，操作方便。但是只能進(jìn)行有級調(diào)速，調(diào)速平滑性差，機械特性較軟；空載時幾乎沒什么調(diào)速作用；還會在調(diào)速電阻上消耗大量電能。

改變電阻調(diào)速缺點很多，目前很少采用，僅在有些起重機、卷揚機及電車等調(diào)速性能要求不高或低速運轉(zhuǎn)時間不長的傳動系統(tǒng)中采用。弱磁調(diào)速范圍不大，往往是和調(diào)壓調(diào)速配合使用，在額定轉(zhuǎn)速以上作小范圍的升速。因此，自動控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主，必要時把調(diào)壓調(diào)速和弱磁調(diào)速兩種方法配合起來使用。調(diào)節(jié)電樞供電電壓或者改變勵磁磁通，都需要有專門的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下三種：

（1）旋轉(zhuǎn)變流機組。用交流電動機和直流發(fā)電機組成機組，以獲得可調(diào)的直流電壓。

（2）靜止可控整流器（簡稱V-M系統(tǒng)）。用靜止的可控整流器，如汞弧整流器和晶閘管整流裝置，產(chǎn)生可調(diào)的直流電壓。

（3）直流斬波器（脈寬調(diào)制變換器）。用恒定直流電源或不可控整流電源供電，利用直流斬波或脈寬調(diào)制的方法產(chǎn)生可調(diào)的直流平均電壓。旋轉(zhuǎn)變流系統(tǒng)由交流發(fā)電機拖動直流電動機實現(xiàn)變流，由發(fā)電機給需要調(diào)速的直流電動機供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流即可改變其輸出電壓，從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。改變勵磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動機的轉(zhuǎn)向都隨著改變，所以G-M系統(tǒng)的可逆運行是很容易實現(xiàn)的。該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機組，至少包含兩臺與調(diào)速電動機容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機，還要一臺勵磁發(fā)電機，設(shè)備多、體積大、費用高、效率低、維護(hù)不方便等缺點。且技術(shù)落后，因此擱置不用。V-M系統(tǒng)是當(dāng)今直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。它可以是單相、三相或更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類型，可實現(xiàn)平滑調(diào)速。V-M系統(tǒng)的缺點是晶閘管的單向?qū)щ娦裕辉试S電流反向，給系統(tǒng)的可逆運行造成困難。它的另一個缺點是運行條件要求高，維護(hù)運行麻煩。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運行時，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設(shè)備。圖2.3晶閘管－電動機調(diào)速系統(tǒng)原理框圖（V-M系統(tǒng)）直流斬波器又稱直流調(diào)壓器，是利用開關(guān)器件來實現(xiàn)通斷控制，將直流電源電壓斷續(xù)加到負(fù)載上，通過通、斷時間的變化來改變負(fù)載上的直流電壓平均值，將固定電壓的直流電源變成平均值可調(diào)的直流電源，亦稱直流－直流變換器。它具有效率高、體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于地鐵、電力機車、城市無軌電車以及電瓶搬運車等電力牽引設(shè)備的變速拖動中。圖2-4為直流斬波器的原理電路和輸出電壓波型，圖中VT代表開關(guān)器件。當(dāng)開關(guān)VT接通時，電源電壓U。加到電動機上；當(dāng)VT斷開時，直流電源與電動機斷開，電動機電樞端電壓為零。如此反復(fù)，得電樞端電壓波形如圖2.4（b）所示。

圖2.4直流斬波器原理電路及輸出電壓波型

（a）原理圖（b）電壓波型采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是，在這里晶閘管不受相位控制，而是工作在開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時，電源電壓加到電動機上，當(dāng)晶閘管關(guān)斷時，直流電源與電動機斷開，電動機經(jīng)二極管續(xù)流，兩端電壓接近于零。脈沖寬度調(diào)制（PulseWidthModulation），簡稱PWM。脈沖周期不變，只改變晶閘管的導(dǎo)通時間，即通過改變脈沖寬度來進(jìn)行直流調(diào)速。與V-M系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有下列優(yōu)點：（1）由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速運行平穩(wěn)，調(diào)速范圍較寬，可達(dá)1：10000左右。由于電流波形比V-M系統(tǒng)好，在相同的平均電流下，電動機的損耗和發(fā)熱都比較小。（2）同樣由于開關(guān)頻率高，若與快速響應(yīng)的電機相配合，系統(tǒng)可以獲得很寬的頻帶，因此快速響應(yīng)性能好，動態(tài)抗擾能力強。（3）由于電力電子器件只工作在開關(guān)狀態(tài)，主電路損耗較小，裝置效率較高。脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡稱PWM變換器。脈寬調(diào)速也可通過單片機控制繼電器的閉合來實現(xiàn)，但是驅(qū)動能力有限。目前，受到器件容量的限制，PWM直流調(diào)速系統(tǒng)只用于中、小功率的系統(tǒng)2.3H橋電機驅(qū)動的概述采用PWM進(jìn)行直流電機調(diào)速，其實就是把波形作用于電機驅(qū)動電路的使用端，因此有必要對電機驅(qū)動電路進(jìn)行介紹。圖2.5H橋式電機驅(qū)動電路上圖所示為一個典型的直流電機控制電路。電路得名于“H橋式驅(qū)動電路”是因為它的形狀酷似字母H。4個三極管組成H的4條垂直腿，而電機就是H中的橫杠（上圖及隨后的兩個圖都只是示意圖，而不是完整的電路圖）。電路中，H橋式電機驅(qū)動電路包括4個三極管和一個電機。要使電機運轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉(zhuǎn)向。圖2.6H橋式驅(qū)動電機順時針轉(zhuǎn)動如上圖所示，當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過電機，然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動電機順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)三極管Q1和Q4導(dǎo)通時，電流將從左至右流過電機，從而驅(qū)動電機按特定方向轉(zhuǎn)動（電機周圍的箭頭指示為順時針方向）。當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時，電流將從右至左流過電機，從而驅(qū)動電機沿另一方向轉(zhuǎn)動（電機周圍的箭頭表示為逆時針方向）。圖2.7H橋式驅(qū)動電機逆時針轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機時，保證H橋上兩個同側(cè)的三極管不會同時導(dǎo)通非常重要。如果三極管Q1和Q2同時導(dǎo)通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負(fù)極。此時，電路中除了三極管外沒有其他任何負(fù)載，因此電路上的電流就可能達(dá)到最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管。第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)設(shè)計方案論證三極管三極管3.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計硬件電路設(shè)計框圖如下圖所示，硬件電路結(jié)構(gòu)初步設(shè)想由以下6部分組成：時鐘電路、復(fù)位電路、單片機、驅(qū)動電路。驅(qū)動電路部分采用了以GTR為可控開關(guān)元件、H橋電路為功率放大電路所構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)。控制部分采用匯編語言編程控制，AT89C51芯片的定時器產(chǎn)生PWM脈沖波形，通過調(diào)節(jié)波形的寬度來控制H電路中的GTR通斷時間，便能夠?qū)崿F(xiàn)對電機速度的控制。根據(jù)硬件系統(tǒng)電路設(shè)計框圖，對各部分模塊的原理進(jìn)行分析，編寫個子模塊程序，最終將其組合。復(fù)位電路復(fù)位電路單片機時鐘電路輸入電路驅(qū)動電路圖3.1硬件系統(tǒng)電路設(shè)計框圖3.3系統(tǒng)各模塊設(shè)計3.3.1時鐘電路圖3.2時鐘電路3.3.2復(fù)位電路復(fù)位是單片機的初始化操作，其主要作用是把PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動。圖3.3復(fù)位電路單片機的復(fù)位電路在剛接通電時，剛開始電容是沒有電的，電容內(nèi)的電阻很低，通電后，5V的電通過電阻給電解電容進(jìn)行充電，電容兩端的電會由0V慢慢的升到4V左右（此時間很短一般小于0.3秒），正因為這樣，復(fù)位腳的電由低電位升到高電位，引起了內(nèi)部電路的復(fù)位工作，這是單片機的上電復(fù)位，也叫初始化復(fù)位。當(dāng)按下復(fù)位鍵時，電容兩端放電，電容又回到0V了，于是又進(jìn)行了一次復(fù)位工作，這是手動復(fù)位原理。

3.3.3穩(wěn)壓電源電路圖3.4穩(wěn)壓電源電路三端集成穩(wěn)壓器LM7805正常工作時，輸入、輸出電壓差2～3V。C1為輸入穩(wěn)定電容，其作用是減小紋波、消振、抑制高頻和脈沖干擾，C1一般為0.1~0.47μf。C2為輸出穩(wěn)定電容，其作用是改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，C2一般為1μF。使用三端穩(wěn)壓器時注意一定要加散熱器，否則是不能工作到額定電流。二極管IN4007用來卸掉C2上的儲存電能，防止反向擊穿LM7805。查相關(guān)資料該芯片的最大承受電流為0.1A，因此輸入端必須界限流電阻R1，R1=(12*0.9-5)/0.1=58Ω，3.3.4信號輸入電路獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵各接入一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個按鍵按下了。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單。但每個按鍵需要占用一個輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。消除鍵抖動。一般按鍵在按下的時候有抖動的問題，即鍵的簧片在按下時會有輕微的彈跳，需經(jīng)過一個短暫的時間才會可靠地接觸。若在簧片抖動時進(jìn)行掃描就可能得出不正確的結(jié)果。因此，在程序中要考慮防抖動的問題。最簡單的辦法是在檢測到有鍵按下時，等待（延遲）一段時間再進(jìn)行“行掃描”，延遲時間為10～20ms。這可通過調(diào)用子程序來解決，當(dāng)系統(tǒng)中有顯示子程序時，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時達(dá)到消除抖動的目的。圖3.5控制輸入電路本文采用查詢工作方式，即直接在主程序中插入鍵盤檢測子程序，主程序每執(zhí)行一次則鍵盤檢測子程序被執(zhí)行一次，對鍵盤進(jìn)行檢測一次，如果把沒有鍵按下，則跳過鍵識別，直接執(zhí)行主程序；如果有鍵按下，則通過鍵盤掃描子程序識別按鍵，得到按鍵的編碼值，然后根據(jù)編碼值進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理完后再回到主程序執(zhí)行。3.3.4電機PWM驅(qū)動模塊的電路圖3.6電機PWM驅(qū)動模塊的電路本電路采用的是以大功率GTR為開關(guān)元件、H橋電路為功率放大電路所構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)。如圖2所示。圖中，四只GTR分為兩組，和EQEQEQ為一組，和為另一組。同一組中的兩只GTR同時導(dǎo)通，同時關(guān)斷，且兩組晶體管之間可以是交替的導(dǎo)通和關(guān)斷。GTR是一種雙極性大功率高反壓晶體管，它大多用作功率開關(guān)使用，而且GTR是一種具有自關(guān)斷能力的全控型電力半導(dǎo)體器件，這一特性可以使各類變流電路的控制更加方便和靈活，線路結(jié)構(gòu)大為簡化。在電動機驅(qū)動信號方面，我們采用了占空比可調(diào)的周期矩形信號控制。脈沖頻率對電動機轉(zhuǎn)速有影響，脈沖頻率高連續(xù)性好，但帶帶負(fù)載能力差脈沖頻率低則反之。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，脈沖頻率在40Hz以上，電動機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，但加負(fù)載后，速度下降明顯，低速時甚至?xí)＾D(zhuǎn)；脈沖頻率在10Hz以下，電動機轉(zhuǎn)動有明顯跳動現(xiàn)象。實驗證明，脈沖頻率在15Hz-30Hz時效果最佳。而具體采用的頻率可根據(jù)個別電動機性能在此范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。通過P2.6輸入信號，P2.7輸入低電平與P2.6輸入低電平，P2.7輸入信號分別實現(xiàn)電動機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)功能。通過對信號占空比的調(diào)整來對車速進(jìn)行調(diào)節(jié)。速度微調(diào)方面，可以通過對占空比跨度逐增或逐減分別實現(xiàn)對速度的逐加或逐減。利用孤立元件搭建的H橋電路一個缺點就是擊穿，即Q1和Q2同時導(dǎo)通，或者Q3和Q4同時導(dǎo)通。選擇使用芯片可減少這一狀況。常用的電機H橋驅(qū)動芯片有：TA7291S、NJU7382、L297、L298。第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1單片機選擇20世紀(jì)80年代以來，單片機的發(fā)展非常迅速，就通用單片機而言，世界上一些著名的計算機廠家已投放市場的產(chǎn)品就有50多個系列，數(shù)百個品種。目前世界上較為著名的8位單片機的生產(chǎn)廠家和主要機型如下：美國Intel公司：MCS—51系列及其增強型系列美國Motorola公司：6801系列和6805系列美國Atmel公司：89C51等單片機美國Zilog公司：Z8系列及SUPER8美國Fairchild公司：F8系列和3870系列美國Rockwell公司：6500/1系列美國TI（德克薩司儀器儀表）公司：TMS7000系列NS（美國國家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列等等。盡管單片機的品種很多，但是在我國使用最多的還是Intel公司的MCS—51系列單片機和美國Atmel公司的89C51單片機MCS—51系列單片機包括三個基本型8031、8051、87518031內(nèi)部包括一個8位CPU、128個字節(jié)RAM，21個特殊功能寄存器（SFR）、4個8位并行I/O口、1個全雙工串行口、2個16位定時器/計數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲器，需外擴(kuò)EPROM芯片。比較麻煩，不予采用8051是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有4KROM，作為程序存儲器，是一個程序不超過4K字節(jié)的小系統(tǒng)。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機產(chǎn)品中。也不予采用。8751是在8031基礎(chǔ)上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構(gòu)成了一個程序小于4KB的小系統(tǒng)。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復(fù)修改程序。但其價格相對8031較貴。8031外擴(kuò)一片4KBEPROM的就相當(dāng)與8751，它的最大優(yōu)點是價格低。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。也不予采用。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。功能強大AT89C51單片機可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。此設(shè)計就采用AT89C51。4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計分析在進(jìn)行單片機控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個生產(chǎn)對象的實際需要設(shè)計應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計在控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。鍵盤向單片機輸入相應(yīng)控制指令，由單片機通過P2.6與P2.7其中一口輸出與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的PWM脈沖，另一口輸出高電平，驅(qū)動H型橋式電動機控制電路，實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制。電動機所處速度級以速度檔級數(shù)表示。速度分10檔，快慢與電動機所處速度級快慢一一對應(yīng)。在程序中通過軟件產(chǎn)生PWM，送出預(yù)設(shè)占空比的PWM波形。PWM（脈沖寬度調(diào)制）是一系列周期固定、占空比可調(diào)的脈沖系列，由于每個脈沖的高電平時間和低電平時間之和必須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時間必須由定時器來控制。設(shè)PWM周期為T，高電平時間為TH，低電平時間為TL，電壓為VCC，則輸出電壓的平均值為：UAV=VCC*TH/（TH+TL）=VCC*TH/T=aVCC，當(dāng)VCC固定時，其電壓值取決于PWM波形的占空比a，而PWM的占空比由單片機軟件內(nèi)部用于控制PWM輸出的寄存器值決定。通過對單片機定時器初始值的不同設(shè)置，來實現(xiàn)占空比PWM輸出控制。用定時器T0完成PWM輸出，電機的驅(qū)動脈沖頻率為16.6HZ，周期60MS。定時器計數(shù)初值為8AD0H。計數(shù)初值X計算方法：(65536－X)=30000，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：X=35536＝8AD0H。軟件主要由3部分組成：主程序、鍵盤掃描程序、中斷處理程序。主程序流程如圖4-1所示。圖4.1主程序流程圖初始化后，除義初始數(shù)據(jù)外，將定時器T0設(shè)為工作方式1，F(xiàn)0作為電機轉(zhuǎn)向的標(biāo)志位，CT0，CT1作為速度檔位的標(biāo)志，應(yīng)用于后來的加速減速控制。HDIAN0與LDIAN0作為高電平延遲時間存儲單元，HDIAN1與LDIAN1作為低電平延遲時間存儲單元。定時中斷處理程序采用定時方式1，因為單片機使用12M晶振，可產(chǎn)生最高約為65.5ms的延時。對定時器置初值8AD0H可定時60ms。當(dāng)60ms定時時間到，定時器溢出則響應(yīng)該定時中斷處理程序，完成對定時器的再次賦值。PWM脈寬控制一個脈沖周期可以由高電平持續(xù)時間系數(shù)DIAN0和低電平持續(xù)時間系數(shù)DIAN1組成，本設(shè)計中采用的脈沖頻率為16.6Hz，可得DIAN0+DIAN1=65536，占空比為DIAN0/(DIAN0+DIAN1)，因此要實現(xiàn)定頻調(diào)寬的調(diào)速方式，只需通過程序改變?nèi)肿兞緿IAN0，DIAN1的值，該子程序流程圖如圖4.2。圖4.2PWM脈寬控制流程圖鍵盤中斷處理子程序采用中斷方式，按下鍵，單片機P3.2腳產(chǎn)生一負(fù)跳沿，響應(yīng)該中斷處理程序，完成延時去抖動、鍵碼識別、按鍵功能執(zhí)行。圖4.3鍵盤中斷處理流程圖調(diào)速檔、持續(xù)加/減速調(diào)速檔通過（0-10）共11檔固定占空比，即相應(yīng)檔位相應(yīng)改變DIAN0，DIAN1的值，以實現(xiàn)調(diào)速檔位的實現(xiàn)。軟件設(shè)計的特點對于電機的啟停，在PWM控制上使用漸變的脈寬調(diào)整，即開啟后由停止勻加速到默認(rèn)速度，停止則由于當(dāng)前速度逐漸降至零。這樣有利于保護(hù)電機，如電機運用于小車上，在啟動上采用此方式也可加大啟動速度，防止打滑。對于運行時間的計算、顯示。配合傳感器技術(shù)可用于計算距離，速度等重要的運行數(shù)據(jù)。 鍵盤處理上采用中斷方式，不必使程序?qū)︽I盤反復(fù)掃描，提高了程序的效率。第5章單片機系統(tǒng)綜合調(diào)試在工業(yè)自動控制系統(tǒng)和各種智能產(chǎn)品中常常會用用電動機進(jìn)行驅(qū)動、傳動和控制，而現(xiàn)代智能控制系統(tǒng)中，對電機的控制要求越來越精確和迅速，對環(huán)境的適應(yīng)要求越來越高。隨著科技的發(fā)展，通過對電機的改造，出現(xiàn)了一些針對各種應(yīng)用要求的電機，如伺服電機、步進(jìn)電機、開關(guān)磁阻電機等非傳統(tǒng)電機。但是在一些對位置控制要求不高的電機控制系統(tǒng)如傳動控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電機如直流電機乃有很大的優(yōu)勢，而要對其進(jìn)行精確而又迅速的控制，就需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。隨著微電子和計算機的發(fā)展，數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)字控制系統(tǒng)有控制精確，硬件實現(xiàn)簡單，受環(huán)境影響小，功能復(fù)雜，系統(tǒng)修改簡單，有很好的人機交換界面等特點。在電機控制系統(tǒng)開發(fā)中，常常需要消耗各種硬件資源，系統(tǒng)構(gòu)建時間長，而在調(diào)試時很難對硬件系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而延長開發(fā)周期。隨著計算機仿真技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，可用計算機對電機控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，從而減小系統(tǒng)開發(fā)開支和周期。計算機仿真可分為整體仿真和實時仿真。整體仿真是對系統(tǒng)各個時間段對各個對象進(jìn)行計算和分析，從而對各個對象的變化情況有直觀的整體的了解，即能對系統(tǒng)進(jìn)行精確的預(yù)測，如Matlab就是一個典型的實時仿真軟件。實時仿真是對時間點的動態(tài)仿真，即隨著時間的推移它能動態(tài)仿真出當(dāng)時系統(tǒng)的狀態(tài)。Proteus是一個實時仿真軟件，用來仿真各種嵌入式系統(tǒng)。它能對各種微控制器進(jìn)行仿真，本系統(tǒng)即用Proteus對直流電機控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。5.1PROTEUS設(shè)計與仿真平臺Proteus軟件是LabcenterElectronics公司的一款電路設(shè)計與仿真軟件，是一個完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計仿真平臺，包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設(shè)計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于處理器虛擬系統(tǒng)仿真模型VSM，是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，它與其他軟件最大的不同也是最大的優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機芯片，比如MCS-51系列、AVR、PIC系列等常用的MCU，以及單片機外圍電路，比如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，AD/DA等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個功能齊全、實用方便的單片機實驗室。keilC51軟件是眾多單片機應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。本文中由于我們主要使用keilC51軟件編輯、調(diào)試程序，Proteus軟件仿真單片機。我們重點研究了Proteus的ISIS模塊用法，在下面的內(nèi)容中，如不特別說明，我們所說的Proteus軟件特指其ISIS模塊。ISIS直譯為智能原理圖輸入系統(tǒng)。從ISIS窗口各欄內(nèi)容可知：PROTEUSVSM所包括的內(nèi)容都已整合到ISIS中，所以，ISIS實際上是PROTEUSVSM的設(shè)計與仿真平臺。ISIS界面如下：圖5.1ISIS界面5.2PROTEUS設(shè)計與單片機傳統(tǒng)開發(fā)過程比較Ａ、單片機系統(tǒng)的傳統(tǒng)開發(fā)過程⑴單片機系統(tǒng)原理圖設(shè)計、選擇元器件接插件、安裝和電氣檢測。（總稱硬件設(shè)計）⑵單片機系統(tǒng)程序設(shè)計、匯編編譯、調(diào)試和編程。（總稱軟件設(shè)計）⑶單片機系統(tǒng)實際運行、檢測、在線調(diào)試直至完成。（總稱單片機系統(tǒng)綜合調(diào)試）Ｂ、單片機系統(tǒng)的現(xiàn)代開發(fā)過程上述全部過程都可用PROTEUS來完成，其過程也可分為三步：⑴在ISIS平臺上進(jìn)行單片機系統(tǒng)原理圖設(shè)計、選擇元器件接插件、安裝和電氣檢測。簡稱為PROTEUS電路設(shè)計⑵在KeilC平臺上進(jìn)行單片機系統(tǒng)程序設(shè)計、匯編編譯、代碼級調(diào)試，最后生成目標(biāo)級代碼文件（*.hex）。也可以使用ISIS進(jìn)行調(diào)試。⑶在ISIS平臺上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機系統(tǒng)中，并實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的實時交互、協(xié)同仿真。5.3仿真結(jié)果與分析啟動仿真后，初始狀態(tài)，H橋兩端均為低電平，電機停轉(zhuǎn)。圖5.2上電狀態(tài)按下啟停按鈕。電機順時針方向轉(zhuǎn)動，Q5一端固定為低電平，Q6一端為變化的PWM信號，控制電機轉(zhuǎn)速。倘若此時按方向按鈕，電機逆時針轉(zhuǎn)動，如圖5.4所示，此時，Q6一端固定為低電平，Q5一端為變化的PWM信號，控制電機轉(zhuǎn)速。倘若此時按啟停按鈕，電機停止轉(zhuǎn)動，回到圖5.2狀態(tài)。圖5.3啟動狀態(tài)（電機順時針轉(zhuǎn)動）圖5.4啟動狀態(tài)（電機逆時針轉(zhuǎn)動）在圖5.3電機順時針轉(zhuǎn)動狀態(tài)下，對單片機P3.7端口的PWM波形做了粗略測量，按動多次減速鍵后，當(dāng)COT0=0AH＝10后，減速檔位到達(dá)最高，不再減速，相當(dāng)于速度1檔。示波器顯示如圖5.5。圖5.5減速后P3.7波形（COT0=10）同理，按動多次加速鍵后，當(dāng)COT1=0AH＝10后，加速檔位到達(dá)最高，不再加速，相當(dāng)于速度11檔。示波器顯示如圖5.8。圖5.6加速后P3.7波形（COT1=10）結(jié)合KeilC中的不同時期的定時器計數(shù)初值，如附錄C所示。比較發(fā)現(xiàn)：表5.1KeilC中定時器計數(shù)初值比較速度P3.7=0計數(shù)初值P3.7=1計數(shù)初值總計數(shù)值占空比1檔8EC0H（32496）86F2H(34290)6678951.34%6檔8AD8H(32504)8ADAH(32506)6501050%11檔86F0H(34288)8EC2H(32498)6678948.66%PWM是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，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。通的時候即是直流供電被加到負(fù)載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼PWM的一個優(yōu)點是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時，也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響。充分利用了現(xiàn)有的集成芯片的強大功能，省去了原有的許多硬件電路，使整個PWM脈沖的產(chǎn)生過程得到了大大的簡化。第6章結(jié)論在幾個月的學(xué)習(xí)工作中，通過查閱相關(guān)資料了解了直流調(diào)速系統(tǒng)，加深了對直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)的認(rèn)識，熟悉了單片機在控制系統(tǒng)中的運用。并且在所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，利用已有的直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計，嘗試了自己的一些研究。并且，使我將原來所學(xué)的知識系統(tǒng)化，理論化，實用化。對如何使用已有知識及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。本設(shè)計基本上達(dá)到了設(shè)計目的。實現(xiàn)通過單片機對直流電機的控制，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計，提高了直流電機調(diào)速運行的可靠性。本設(shè)計在硬件上采用了基于PWM技術(shù)的H型橋式驅(qū)動電路，解決了電機馬驅(qū)動的效率問題，在軟件上也采用較為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及算法，提高了單片機的使用效率，且具有一定的防飛能力。但該設(shè)計也有不足之處，主要是在關(guān)于速度的反饋上，首先，速度的變化范圍較小，其次無法提供較為直觀的速度表示方式，因此，有必要引入傳感器技術(shù)對速度進(jìn)行反饋，以rpm或rps表達(dá)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。通過本次設(shè)計，我的知識領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時鍛煉了自己獨立完成任務(wù)的能力，并掌握了很多軟件、硬件開發(fā)方面的知識。另外，我還認(rèn)識到無論做什么工作，都需要踏實，勤奮，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這對我以后的工作將會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。同時，也培養(yǎng)了自己認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為將來能更好的適應(yīng)工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，本次設(shè)計還存在一些不足之處，例如：界面設(shè)計不夠人性化，不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能等。另外，由于實際條件的限制，本設(shè)計不能進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試和試運行都是無法完成的。若以后條件允許，可以對以上設(shè)計進(jìn)行進(jìn)一步完善。當(dāng)然，設(shè)計中肯定還有其他不足和紕漏之處，請各位老師指正。最后，作為一名重慶交通大學(xué)學(xué)子，作者衷心感謝重慶交通大學(xué)對自己四年的培養(yǎng)，我將永遠(yuǎn)為她而驕傲。致謝在本論文的設(shè)計過程中得到了殷時蓉老師的精心指導(dǎo)，在殷老師的幫助下順利完成了本論文的撰寫工作。在大學(xué)期間的教學(xué)工作中，殷老師也給予了我很大的幫助和支持，在此，我表示衷心的感謝。另外，殷老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)術(shù)作風(fēng)和兢兢業(yè)業(yè)的治學(xué)態(tài)度也使我受益匪淺。同時，我也感謝在我學(xué)習(xí)過程中給予我?guī)椭母魑活I(lǐng)導(dǎo)和老師。最后，對各位專家、老師審閱我的論文深表感謝，并渴望給予批評指正。參考文獻(xiàn)[1]QIAOFei.TimingImprovementsofConditiona1-PrechargeSense-Amplifier-BasedFlip-Flop[J].ChineseJournalofElectronicsVo1．16.No．2,Apr．2007[2]鐘富昭.8051單片機典型模塊設(shè)計與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2007[3]張靖武.單片機系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007[4]楊恢先.單片機原理及應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2006[5]孟慶濤.圖解電子控制電路[M].北京：人民郵電出版社，2006[6]謝維成.單片機原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006[7]周潤景.基于PROTEUS的電路及單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真[M].北京：北京航空航天出版社，2006[8]李光飛.單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)[M].北京:北京航空航天出版社，2004[9]杜坤梅.電機控制技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002[10]李廣第.單片機基礎(chǔ)（修訂版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001[11]陳光東.單片微型計算機原理與接口技術(shù)（第二版）[M].武昌：華中科技大學(xué)出版社，1999[12]何耀三.電氣傳動的微機控制[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1997[13]薛鈞義.MCS-51/96系列單片微型計算機及其應(yīng)用[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1997[14]KENNETHJ.Ayala.The8051Microcontroller---ARCHITECTURE,PROGRAMMING,andAPPLICATIONS[M].NEWYORK:WESTPUBLISHINGCOMPANY,1991附錄附錄A程序清單HDIAN0EQU30H ;高電平延遲時間存儲單元LDIAN0EQU31HHDIAN1EQU32H;低電平延遲時間存儲單元LDIAN1EQU33HCOT0EQU34H;速度檔位A(減速用)COT1EQU35H;速度檔位B(加速用)WAYEQU36H;電機轉(zhuǎn)動方式DJ0EQUP2.6;電機控制端ADJEQUP2.7;電機控制端BK1EQUP1.0 ;啟動，停止K2EQUP1.1 ;加速K3EQUP1.2 ;減速K4EQUP1.3;方向控制;ORG0000HLJMPMAINORG 0003HLJMPXINT0ORG000BHLJMPIN0ORG 0100H;MAIN:MOVSP,#6FHSETBF0MOVWAY,#00H;正轉(zhuǎn)MOVCOT0,#5;變化量MOVCOT1,#5MOVTMOD,#01H;定時器0工作方式1MOVTH0,#8AH MOVTL0,#0D0HMOVHDIAN0,#8AHMOVLDIAN0,#0D0HMOVHDIAN1,#8AHMOVLDIAN1,#0D0HMOVIE,#83H;開外中斷及定時中斷CLRIT0;電平觸發(fā)方式CLREX0;禁止外中斷STAR:JNBK1,NEXT1;等待啟動SJMPSTARNEXT1:LCALLYAN_1MS;消除抖動JBK1,STARSETBEX0;開外中斷SETBF0SETBTR0;啟動定時SJMP$;等待中斷XINT0:CLRET0;禁止外中斷JBK4,K11;方向鍵未按則跳轉(zhuǎn)LCALLYAN_3MSJBK4,K11;消除抖動MOVA,WAY;存轉(zhuǎn)動方式JZK41;正方向則跳轉(zhuǎn)MOVWAY,#00H;反方向改變?yōu)檎较騍JMPK11K41: MOVWAY,#01H;正方向改變?yōu)榉捶较騅11:JBK1,K21;啟停鍵未按則跳轉(zhuǎn)LCALLYAN_1MSLCALLYAN_1MSJBK1,K21;消除抖動JNBF0,STAR1STOP0:CLRDJCLRF0;清標(biāo)志位CLRTR0;停止定時SJMPFANHUI11STAR1:SETBF0SETBTR0SJMPFANHUIK21:JBK2,K33;加速鍵未按則跳轉(zhuǎn)LCALLYAN_3MSJNBK2,JIASU;加速鍵按下則跳到加速子程序K33:JBK3,FANHUI;減速鍵未按則跳轉(zhuǎn)LCALLYAN_3MSJBK3,FANHUI;消除抖動JIANSU:MOVA,COT0;存速度檔位A(減速用)CJNEA,#10,JIANSU1;檔位判斷JIANSU1:JCJIANSU2;檔位<10則繼續(xù)加速SJMPFANHUIJIANSU2:DECCOT1;速度檔位B(加速用)降1 INCCOT0;速度檔位A(減速用)增1MOVA,LDIAN0;高電平時間減少CLRCSUBB