基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書設(shè)計（論文）題目基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計系電子信息工程系專業(yè)班級09電氣自動化技術(shù)2班姓名學(xué)號指導(dǎo)教師摘要主要通過PWM信號對直流電轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。首先預(yù)設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，單片機(jī)將此轉(zhuǎn)速按照固定的比例轉(zhuǎn)化為一定占空比的脈沖信號輸出到直流電機(jī)驅(qū)動模塊。與直流電機(jī)同軸的光電旋轉(zhuǎn)編碼器采集脈沖信號，將此脈沖信號輸入到單片機(jī)，單片機(jī)對脈沖信號分析處理得到電機(jī)實時轉(zhuǎn)速，將此轉(zhuǎn)速與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較得出差值。將差值轉(zhuǎn)化為一定占空比，此占空比與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速占空比的和的脈沖繼續(xù)輸出到直流電機(jī)驅(qū)動模塊，循環(huán)次過程。該系統(tǒng)用STC89C52RC型號單片機(jī)為主控芯片，L298N芯片為直流電機(jī)驅(qū)動，LCD1602液晶顯示屏顯示實時轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)硬件電路設(shè)計可靠，抗干擾能力強(qiáng)，調(diào)速快、波動范圍1%。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，電機(jī)驅(qū)動，液晶顯示，轉(zhuǎn)速設(shè)定

ABSTRACTThespeedofDCmotorsismainlycontrolledbyPWMsignalsinmyGraduationproject.Firstapresetspeedwillbetransferredtosingle-chipcomputer.Thenthespeedwillbefixedintoacertainproportionofthedutycycleofthepulsesignalbysingle-chipcomputer.ThesignalistransferredtoDCmotordrivermodule.AxisphotoelectricrotaryencoderwithDCmotorscollectionpulse,thepulseinputsignaltoasingle-chip,chipforpulsesignalanalysisandprocessingtobemotorspeedinrealtime,comparethisspeedwiththepresetspeedonbusinessvalue.Turningdifferenceintocertaindutycycle,thisdutywithpresetspeeddutycycleandthepulsecontinuestooutputtoDCmotordrivingmodule,cyclicprocess.TheSTC89C52RCSCMforsystemcontrolchip,L298NICforDCmotordrive,LCD1602LCDscreendisplayspeedinrealtime.Thisreliablesystemhardwarecircuitdesign,stronganti-jammingability,fastspeed,lessvolatile.Keyword:SCM,motors,LCDdisplay,setspeed目錄第一章緒論 11.1設(shè)計背景 11.2設(shè)計要求 11.3設(shè)計內(nèi)容 2第二章基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)方案的比較擇 32.1調(diào)速方案一 32.2調(diào)速方案二 42.3方案選擇 4第三章基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 53.1總體設(shè)計 53.2元件簡介 63.2.1STC89C52RC單片機(jī) 63.2.2L298N芯片 73.2.3S38-J3V100光電旋轉(zhuǎn)編碼器 83.2.4LCD1602液晶顯示屏 83.2.5直流電機(jī) 93.4電路設(shè)計 93.4.1CPU單元原理圖 93.4.2按鍵單元原理圖 103.4.3L298N驅(qū)動部分原理圖 103.4.4液晶接口電路 113.5電路板焊接 123.6單片機(jī)程序編寫及燒錄 123.6.1程序設(shè)計軟件簡介 123.6.2基于單片機(jī)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)程序設(shè)計 133.6.3單片機(jī)程序燒錄 14第四章基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能測試 164.1調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試步驟 164.2調(diào)速系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄及性能分析 16結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22第一章緒論1.1設(shè)計背景直流電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種便攜式的電子設(shè)備或器具中，如錄音機(jī)、VCD機(jī)、電唱機(jī)、電動按摩器及各種玩具，也廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、電動自行車、蓄電池車、船舶、航空、機(jī)械等行業(yè)，在一些高精尖產(chǎn)品中也有廣泛應(yīng)用，如錄像機(jī)、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、手機(jī)、精密機(jī)床、銀行點鈔機(jī)、捆鈔機(jī)等。在舞臺燈光方面，永磁直流電機(jī)，特別是小型永磁直流齒輪電機(jī)的用量非常大。計算機(jī)行業(yè)中的打印機(jī)、掃描儀、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、刻錄機(jī)、冷卻風(fēng)扇等都要用到大量的永磁直流電機(jī)。直流電動機(jī)分為有換向器和無換向器兩大類。直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)最早采用恒定直流電壓給直流電動機(jī)供電，通過改變電樞回路中的電阻來實現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡單易行、設(shè)備制造方便、價格低廉；但缺點是效率低、機(jī)械特性軟，不能得到較寬和平滑的調(diào)速性能。該法只適用在一些小功率且調(diào)速范圍要求不大的場合。脈沖寬度調(diào)制（PWM）是英文“PulseWidthModulation”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，來實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定。本文通過基于單片機(jī)實現(xiàn)PWM，由于其輸出電壓無法直接驅(qū)動本設(shè)計所使用的直流電機(jī)，所以設(shè)計加入了直流電機(jī)驅(qū)動模塊，使電機(jī)調(diào)速更準(zhǔn)確快速。1.2設(shè)計要求(1)輸入轉(zhuǎn)速范圍0n/min～600n/min；(2)直流電機(jī)，普通直流電機(jī)，額定電壓12V；(3)直流電機(jī)驅(qū)動模塊，能夠驅(qū)動額定電壓36V以下的直流電機(jī)(4)光電旋轉(zhuǎn)編碼器，與直流電機(jī)同軸，能夠準(zhǔn)確采集到與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號；(5)單片機(jī)，能夠?qū)Π存I輸入轉(zhuǎn)速并進(jìn)行處理并輸出一定的脈沖信號啟動電機(jī)，能夠?qū)幋a器輸入的脈沖信號進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，并與輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較并調(diào)整偏差，偏差調(diào)節(jié)后繼續(xù)輸出一定的脈沖信號控制電機(jī)，循環(huán)操作。1.3設(shè)計內(nèi)容本設(shè)計將設(shè)定的轉(zhuǎn)速通過STC89S52單片機(jī)轉(zhuǎn)換為特定占空比的脈沖信號到L298N電機(jī)驅(qū)動芯片，L298N將此脈沖信號放大驅(qū)動24V直流電機(jī)，電機(jī)按一定轉(zhuǎn)速啟動。通過與電機(jī)同軸的光電旋轉(zhuǎn)編碼器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速，并輸出固定比例的脈沖信號反饋到單片機(jī)I、O輸入端口。單片機(jī)將此脈沖信號轉(zhuǎn)化為電機(jī)轉(zhuǎn)速，再對次轉(zhuǎn)速進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理輸出一定占空比脈沖信號給L298N驅(qū)動芯片，循環(huán)以上操作，最終電機(jī)轉(zhuǎn)速會在設(shè)定轉(zhuǎn)速左右波動。調(diào)速時，與單片機(jī)相連的LCD1602液晶顯示屏?xí)@示設(shè)定轉(zhuǎn)速與直流電機(jī)實時轉(zhuǎn)速，SET+←+→+↑+↓+EXIT按鍵設(shè)定轉(zhuǎn)速。

第二章基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)方案的比較擇2.1調(diào)速方案一如圖2-1所示，該方案是通過設(shè)定轉(zhuǎn)速與實時轉(zhuǎn)速相比較，并根據(jù)大小關(guān)系在設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化而來的占空比基礎(chǔ)上，逐個加減一個單位占空比，最終調(diào)速到設(shè)定轉(zhuǎn)速?！霸O(shè)定轉(zhuǎn)速改變時執(zhí)行一次”部分可使電機(jī)轉(zhuǎn)速快速到達(dá)設(shè)定轉(zhuǎn)速附近，有利于快速調(diào)速。電機(jī)調(diào)速過程中與單片機(jī)相連的LCD1602顯示實時轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速。圖2-1方案一2.2調(diào)速方案二如圖2-2所示，該方案是通過設(shè)定轉(zhuǎn)速與實時轉(zhuǎn)速相減，得到兩者代數(shù)差值，將按比例關(guān)系轉(zhuǎn)化為差值占空比。設(shè)定轉(zhuǎn)速按比例關(guān)系轉(zhuǎn)化而來的占空比與之和得到實時占空比。再將此占空比的的脈沖信號加到驅(qū)動電路上驅(qū)動直流電機(jī)。循環(huán)往復(fù)，得到設(shè)定轉(zhuǎn)速。同樣，電機(jī)調(diào)速過程中與單片機(jī)相連的LCD1602顯示實時轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速。圖2-2方案二2.3方案選擇分析發(fā)現(xiàn)方案一較方案二有以下缺陷：1.占用單片機(jī)資源較多，導(dǎo)致單片機(jī)處理其它操作的速度變慢；2.由于調(diào)速是通過逐個加減單位占空比方式進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速速度較慢，且波動較大，抗干擾能力不強(qiáng)；穩(wěn)定性較高。所以從快速性和穩(wěn)定性兩方面考慮，本設(shè)計選擇方案二。

第三章基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計3.1總體設(shè)計圖3-1系統(tǒng)設(shè)計分為五個部分，包括按鍵輸入部分、單片機(jī)CPU部分、直流電機(jī)驅(qū)動部分、直流電機(jī)與同軸光電編碼器部分、液晶顯示屏部分。按鍵部分可輸入0-9的數(shù)字，SET+EXIT鍵確定轉(zhuǎn)速輸入（轉(zhuǎn)速0r/min～600r/min）；單片機(jī)CPU部分處理轉(zhuǎn)速輸入，脈沖信號輸入輸出，并控制液晶顯示屏顯示字符；直流電機(jī)驅(qū)動部分采用L298N芯片，接收單片機(jī)脈沖信號并驅(qū)動24V直流電機(jī)；液晶顯示屏部分采用LCD1602，可顯示設(shè)定轉(zhuǎn)速與實時轉(zhuǎn)速?？傮w結(jié)構(gòu)如圖3-1。3.2元件簡介3.2.1STC89C52RC單片機(jī)STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時鐘、機(jī)器周期和6時鐘、機(jī)器周期可以任意選擇。⑴主要特性如下：增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時鐘、機(jī)器周期和12時鐘、機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機(jī)）、3.8V～2.0V（3V單片機(jī)）工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實際工作頻率可達(dá)48MHz用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)片上集成512字節(jié)RAM通用I/O口（32個），復(fù)位后為：P1、P2、P3、P4是準(zhǔn)雙向口、弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為I、O口用時，需加上拉電阻。ISP（在系統(tǒng)可編程）、IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD、P3.0、TxD、P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片具有EEPROM功能具有看門狗功能共3個16位定時器、計數(shù)器。即定時器T0、T1、T2外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級）、0～75℃PDIP封裝⑵STC89C52RC單片機(jī)的工作模式掉電模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序空閑模式：典型功耗2mA正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備圖3-2STC89C52RC引腳圖3.2.2L298N芯片L298簡介：L298N為SGS-THOMSONMicroelectronics所出產(chǎn)的雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動芯片(DualFull-BridgeDriver)，內(nèi)部包4信道邏輯驅(qū)動電路，是一種二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用驅(qū)動器，可同時驅(qū)動2個二相或1個四相步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)含二個H-Bridge的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯準(zhǔn)位信號，可驅(qū)動46V、2A以下的步進(jìn)電機(jī)，且可以直接透過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；此芯片可直接由單片機(jī)的IO端口來提供模擬時序信號。L298N實物圖、引腳圖、原理圖如圖3-3（a）、（b）、（c）。圖3-3（a）圖3-3（b）圖3-3（c）3.2.3S38-J3V100光電旋轉(zhuǎn)編碼器技術(shù)參數(shù)特點：通用型，體積小，多種輸出方式可選，使用壽命長，低價格等；應(yīng)用范圍：紡織行業(yè)、包裝機(jī)械、工業(yè)流水線等工業(yè)自動化控制；外形尺寸：外徑Φ38mm，厚度為34mm，軸徑6mm（D徑口）；分辨率：可達(dá)400P/R；電源電壓：DC5V；防護(hù)等級：IP50&IP65；線長：1000mm；重量：約120g。S38-J3V100為電纜線測出，A+B+Z三相輸出，采用電壓輸出方式，每轉(zhuǎn)每相脈沖為100。本設(shè)計只采集其中A相脈沖，即電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，編碼器輸出一百個脈沖。其實物圖如3-4所示圖3-4光電旋轉(zhuǎn)編碼器3.2.4LCD1602液晶顯示屏1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以他不能顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。其實物圖如圖3-5。圖3-5LCD1602正反面1602LCD的特性+5V電壓，對比度可調(diào)內(nèi)含復(fù)位電路提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器DDRAM內(nèi)建有160個5X7點陣的字型的字符發(fā)生器CGROM8個可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM本設(shè)計采用16X2雙行顯示模式，不顯光標(biāo)。3.2.5直流電機(jī)本設(shè)計使用通用24V直流電機(jī)，最高轉(zhuǎn)速600n/min3.4電路設(shè)計3.4.1CPU單元原理圖如圖3-5：圖3-6CPU控制器原理圖單片機(jī)使用5V電源供電，晶振為12MHz。雙列24個引腳分別引出并接到排針上方便引出接線。由原理圖可知，單片機(jī)所有I/O引腳接上拉電阻，所以接受信號低電平有效，可有效避免干擾輸入。3.4.2按鍵單元原理圖如圖3-6：,本設(shè)計使用SW8，SW12，SW16，SW20，SW9，SW13，SW17，SW21，分別對應(yīng)按鍵為SET，左移，EXIT，加1，右移光標(biāo)，減1鍵。當(dāng)按鍵按下時，則向?qū)?yīng)端口輸入低電平信號。圖3-74*4矩陣鍵盤3.4.3L298N驅(qū)動部分如圖3-7：圖3-8電路中為保護(hù)L298N芯片不被電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓擊穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接入八個續(xù)流二極管到電機(jī)兩端，并與其形成回路，使其產(chǎn)生的高電動勢在回路以續(xù)電流方式消耗，從而起到保護(hù)電路中的L298N芯片不被損壞。該驅(qū)動模塊可同時驅(qū)動兩個直流電機(jī)進(jìn)行不同動作。本設(shè)計只用其中一路。從P1端輸入單片機(jī)控制信號，電機(jī)接在電機(jī)接線端子1、2端口。該模塊可實現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速；啟動性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大；工作電壓可達(dá)到36V，4A。其功能對應(yīng)如下表信號電機(jī)運行狀態(tài)1高電平，2高電平，3低電平正轉(zhuǎn)1低電平，2高電平，3高電平反轉(zhuǎn)1高電平，2低電平，3低電平不轉(zhuǎn)1低電平，2低電平，3高電平不轉(zhuǎn)3.4.4液晶接口電路如圖3-8：圖3-9LCD1602原理圖液晶顯示屏顯示兩行，上行顯示設(shè)定轉(zhuǎn)速，下行顯示實時轉(zhuǎn)速。3.5電路板焊接本設(shè)計單片機(jī)與L298N驅(qū)動部分需焊接，LCD1602與單片機(jī)采用插槽插線連接，電機(jī)用導(dǎo)線接到驅(qū)動的電機(jī)接線端子，編碼器使用插線插入CPU板的插槽上。連接個單元，用萬用表測試各個連線是否有短路，虛焊，斷路情況，即使排除。3.6單片機(jī)程序編寫及燒錄3.6.1程序設(shè)計軟件簡介本設(shè)計使用的編程語言為單片機(jī)匯編語言，編譯軟件為KeiluVision3（1）KeiluVision3簡介KeilSoftware公司推出的uVision3是一款可用于多種8051MCU的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，該IDE同時也是PK51及其它開發(fā)套件的一個重要組件。除增加了源代碼、功能導(dǎo)航器、模板編輯以及改進(jìn)的搜索功能外，uVision3還提供了一個配置向?qū)Чδ?，加速了啟動代碼和配置文件的生成。此外其內(nèi)置的仿真器可模擬目標(biāo)MCU，包括指令集、片上外圍設(shè)備及外部信號等。uVision3提供邏輯分析器，可監(jiān)控基于MCUI、O引腳和外設(shè)狀態(tài)變化下的程序變量。uVision3提供對多種最新的8051類微處理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。KeilC51V8.05為最新漢化版，全中文環(huán)境，支持PA51中文單片機(jī)匯編，可實現(xiàn)全中文編程、動態(tài)子程序庫調(diào)用、自動漢字字模生成、自動圖像數(shù)據(jù)生成等諸多強(qiáng)大功能。（2）KeiluVision3使用KeiluVision3創(chuàng)建一個工程的一般步驟為（假如電腦上已經(jīng)安裝KeiluVision3軟件，如尚未安裝，則按安裝說明正確安裝）：第一步：雙擊打開KeiluVision3開發(fā)軟件；第二步：單擊菜單欄“Project”下拉菜單找到“NewProject”，在對話框中輸入項目名“基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)”及要存儲的路徑；第三步：選擇單片機(jī)類型，本設(shè)計使用STC89C52RC（如找不到則需另外下載STC類型單片機(jī)的補(bǔ)?。坏谒牟剑簡螕簟癋ile”下拉菜單找到“New”，新建文本框，輸入單片機(jī)匯編語言，輸入完畢后保存文件，命名為基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)程序，格式為ASM；第五步：鼠標(biāo)右擊“ProjectWorkspace”區(qū)域的“SourceGroup1”，在彈出的菜單中選擇AddFilesToGroup‘SourceGroup1’第六步：鼠標(biāo)右擊“ProjectWorkspace”區(qū)域的“Target1”在彈出的菜單中選中“OptionForTarget1”，在彈出的對話框中將“Target”中“Xtal（MHz）”改為12MHz，將“Output”中“CreateExecutable”欄“CreateHEXFi”第七步：單擊“Project”找到“BuildTarget”，或者直接按下F7鍵，編譯程序，會產(chǎn)生一個以項目名命名的格式為HEX的文件，此文件是單片機(jī)可以識別執(zhí)行的文件。3.6.2基于單片機(jī)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)程序設(shè)計本程序使用的編程語言為C51，是C語言在8051系列單片機(jī)上的實現(xiàn)，使用特定的編譯器，拋棄C語言中不適合51的一些特性，而加入對51單片機(jī)的“本地化”適應(yīng)。程序流程圖如圖3-10：圖3-10程序流程圖程序說明如下：啟動調(diào)速系統(tǒng)，CPU內(nèi)部初始化系統(tǒng)全局變量并對相應(yīng)定時器計數(shù)器賦值。初始化屏顯，使LCD1602顯示為兩行，第一行為“SET_N：000n/M”即設(shè)定速度為000轉(zhuǎn)/分鐘，第二行顯示“NOW_N：000n/M”即實時轉(zhuǎn)速為000轉(zhuǎn)每分鐘。進(jìn)入循環(huán)掃描模式。掃描設(shè)定速度，如設(shè)定速度改變則改變屏顯顯示當(dāng)前設(shè)定轉(zhuǎn)速，如當(dāng)前屏顯的設(shè)定轉(zhuǎn)速為0n/min,想要設(shè)定轉(zhuǎn)速為311n/MIN，則，首先按下SET鍵，進(jìn)入按鍵輸入模式，單擊↑按鈕增加百位數(shù)數(shù)值，單擊三次則屏顯設(shè)定轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?00”；單擊→按鈕一次，右移一位到十位，單擊↑按鈕一次，則屏顯設(shè)定轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?10”；再次單擊→一次，右移一位到個位，單擊↑一次，則屏顯設(shè)定轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?11”。如不按下SET鍵則跳過屏顯設(shè)定轉(zhuǎn)速變更，進(jìn)入實時轉(zhuǎn)速掃描。本設(shè)計使用定時器0作為脈沖輸入采集端口，采集旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖信號；使用定時器1作為中端源，每過250系統(tǒng)內(nèi)部的一個計數(shù)器就會加1，同時判斷此計數(shù)器是否等于1000，等于一千則到0.25s，采集定時器0此時段接收到的脈沖數(shù)，其值的240倍則為一分鐘收到的總脈沖數(shù)，再除以100即為實時轉(zhuǎn)速，采集計算完畢，清空定時器0，計數(shù)器?？勺冋伎毡让}沖輸出部分也是通過定時器1中斷實現(xiàn)，其利用另一個系統(tǒng)內(nèi)部計數(shù)器記錄中斷次數(shù)，脈沖一個周期的中斷次數(shù)定為次即0.05,高電平時間定為，當(dāng)小于等于時脈沖輸出端口輸出高電平，大于小于時輸出低電平，等于時清空，此時一個周期的脈沖輸出完畢，這種利用一個定時器中斷源同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)速采集，可變占空比脈沖輸出的方法可有效節(jié)省系統(tǒng)空間。循環(huán)比較設(shè)定轉(zhuǎn)速與實時轉(zhuǎn)速，得出差值，根據(jù)此差值按照比例關(guān)系轉(zhuǎn)化為，則占空比為，當(dāng)設(shè)定轉(zhuǎn)速大于或小于實時轉(zhuǎn)速時，占空比會迅速按照此關(guān)系增加或減少直到等于設(shè)定轉(zhuǎn)速。3.6.3單片機(jī)程序燒錄本設(shè)計使用STC_ISP_V479，該軟件為STC單片機(jī)專用燒錄工具，可使用USB串口直接下載HEX文件到單片機(jī)。

第四章基于單片機(jī)控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能測試4.1調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試步驟（1）單擊按鈕SET進(jìn)入速度設(shè)定模式；（2）進(jìn)入速度設(shè)定模式后默認(rèn)起始調(diào)速位為個位，可單擊←或→鍵移動調(diào)速位置，可調(diào)位有個位、十位、百位；（3）單擊↑或↓鍵加減當(dāng)前調(diào)速位的數(shù)值；（4）單擊EXIT鍵退出速度設(shè)定模式，完成速度設(shè)定。接通+5V直流電壓電源端，+24V直流電壓電源端分時輸入幾組電機(jī)轉(zhuǎn)速。記錄數(shù)據(jù)如下表4.2調(diào)速系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄及性能分析本設(shè)計測試數(shù)據(jù)如下各表所示。表一：轉(zhuǎn)速從0r/min增加到100r/min（0r/min→100r/min）時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）098103991001019810299表二：轉(zhuǎn)速從0r/min→200r/min時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）0198199201204199196204203表三：轉(zhuǎn)速從0r/min→300r/min時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）0167297303302300297303299表四：轉(zhuǎn)速從0r/min→400r/min時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）0330398400403396403398401表五：轉(zhuǎn)速從0r/min→500r/min時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）0478511508506511503513503表六：轉(zhuǎn)速從100r/min→500r/min時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）103508499504501499506494501表七：轉(zhuǎn)速從500r/min→100r/min時測試數(shù)據(jù)時間（s）012345678轉(zhuǎn)速（r/min）501300139959910310298101以上