基于單片機(jī)的PWM直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、摘要在如今的現(xiàn)實(shí)生活中，自動(dòng)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(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用則起著尤為重要的作用。雖然直流電動(dòng)機(jī)不如交流電動(dòng)機(jī)那樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、制造方便、容易維護(hù)，但是它具有良好的起、制動(dòng)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(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中的主要形式?，F(xiàn)在電動(dòng)機(jī)的控制從簡(jiǎn)單走向復(fù)雜，并逐漸成熟成為主流。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)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(jiǎn)單，需要用的功率元件少；開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電動(dòng)機(jī)損耗和發(fā)熱都較小；低速性能好，穩(wěn)速精度高，因而調(diào)

2、速范圍寬；系統(tǒng)快速響應(yīng)性能好，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)；本設(shè)計(jì)以89C52單片機(jī)為核心，用C語(yǔ)言進(jìn)行編程控制，采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生可調(diào)的矩形波。以鍵盤(pán)作為輸入達(dá)到控制直流電動(dòng)機(jī)的啟停、速度和方向，電動(dòng)機(jī)速度的測(cè)量，在設(shè)計(jì)中，依據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和數(shù)學(xué)模型以及脈寬調(diào)制（PWM）控制原理和H橋電路基本原理設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路，采用了PWM技術(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)占空比的計(jì)算達(dá)到精確調(diào)速的目的，通過(guò)光電對(duì)管以及碼盤(pán)來(lái)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，防止電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)而燒壞。測(cè)量的速度通過(guò)4位數(shù)碼管來(lái)顯示。關(guān)鍵字：PWM調(diào)速 H橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)測(cè)速 89C52單片機(jī)ABSTRACTWith the developmen

3、t of science and technology, automatic control system has been widely used and development in all walks of life, which the application of the automatic speed control system plays a particularly important role. DC motor as AC motor as the structure is simple, cheap, easy to manufacture, easy to maint

4、ain, but it has a good start, braking performance, it is appropriate in a wide range of smooth speed, DC speed control system is still automatically speed control system in the main form. Motor control from simple to complex, and mature into the mainstream. With the development of power electronics

5、technology, the switching speed is faster, easier to control the full-controlled power devices MOSFET and IGBT become mainstream, pulse width modulation technology showed a greater superiority: the main circuit line is simple, need to use the power components ; switching frequency, current continuou

6、s, harmonic, motor loss and fever are small; good low-speed performance, high-speed stability, and thus a wide speed range; rapid system response performance, dynamic immunity;The design of the 89C52 MCU as the core, using the C programming language to control, using MCU internal timer adjustable re

7、ctangular wave. Start and stop the keyboard as an input to control the DC motor speed and direction, the measurement of the speed of the motor, working principle and mathematical model of the DC motor and pulse width modulation (PWM) control principles and H-bridge circuit design, based on the basic

8、 principles of design a driver circuit, a PWM technique to control the motor, the purpose of calculation of the duty cycle to achieve precise speed control the photoelectric tube as well as the code disk to measure the speed of the motor to prevent the motor stall instead burn. Speed measured by fou

9、r digital tube display.KEYWORDS:PWM speed modulation H-bridge motor drive motor speed modulation 89C52 MCU引言在運(yùn)動(dòng)控制發(fā)展的歷程中，交、直流兩大電機(jī)構(gòu)并存于各個(gè)工業(yè)控制領(lǐng)域，隨著各個(gè)時(shí)期科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它們所處的地位、所起的作用不同，但它們始終隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而不斷的提高性能，特別是在電力電子和微電子技術(shù)日益發(fā)展的今天，PWM調(diào)試方式的產(chǎn)生促使這兩大電機(jī)的調(diào)速方式上逐漸進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代1。電氣傳動(dòng)種類可分為直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)(簡(jiǎn)稱直流傳動(dòng))、交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)(簡(jiǎn)稱交流傳動(dòng))、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)

10、(簡(jiǎn)稱步進(jìn)傳動(dòng))、伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)(簡(jiǎn)稱伺服傳動(dòng))等等。由于電源以及成本的限制加上直流電動(dòng)機(jī)本身的特點(diǎn)，直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)控制的應(yīng)用更為廣泛，因?yàn)橹绷髡{(diào)速系統(tǒng)可以用微處理器實(shí)現(xiàn)調(diào)速精度高，調(diào)速范圍廣，執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能很好的應(yīng)用在調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中，故在對(duì)調(diào)速性能要求較高的工業(yè)控制場(chǎng)合，大多都采用直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)2。目前，通過(guò)微處理器（如單片機(jī)，DSP, FPGA）對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，高效的用電信號(hào)來(lái)控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效運(yùn)行，同控制工作機(jī)械按程序給定的要求運(yùn)行，新型電動(dòng)機(jī)發(fā)展日新月異，滿足特定要求的電機(jī)自動(dòng)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域3?？煽匦凸β势骷に嚨牟粩噙M(jìn)步為電

11、動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行以及調(diào)速提供了硬件上的保證，尤其是最新的一些可關(guān)斷器件如：門(mén)極可關(guān)斷器件(GTO)、大功率晶體管(GTR)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、IGBT工藝的不斷進(jìn)步，使得高頻、高壓、大功率PWM控制技術(shù)發(fā)展迅速，使得沿用已久的直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)完成了一次大的飛躍，同時(shí)，由于控制芯片工藝的改進(jìn)，芯片內(nèi)部電路集成度越來(lái)越高，功能越來(lái)越強(qiáng)大，控制電路已經(jīng)趨于高集成化、小型化、高可靠性及低成本，由于芯片工藝以及新型開(kāi)關(guān)器件工藝的發(fā)展，直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)得到大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化

12、、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在高精度的電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)領(lǐng)域中仍然難以替代5。傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)的控制系統(tǒng)采用模擬分離器件構(gòu)成，由于模擬器件有其固有的缺點(diǎn)，如存在溫漂、零漂電壓，構(gòu)成系統(tǒng)的器件較多，使得模擬直流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制度及可靠性較低。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，直流傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛使用微機(jī)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化控制6。由于微機(jī)以數(shù)字信號(hào)工作，控制手段靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)。所以，全數(shù)字直流調(diào)速控制精度和可靠性比模擬直流調(diào)速系統(tǒng)大大提高。而且通過(guò)系統(tǒng)總線全數(shù)字化控制系統(tǒng)，能與管理計(jì)算機(jī)、過(guò)程計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程電控裝置進(jìn)行交換，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化分級(jí)控制。由于直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)技術(shù)的研究和應(yīng)用已達(dá)到比較成熟的地步，應(yīng)用相當(dāng)普遍，

13、尤其是數(shù)字直流系統(tǒng)的出現(xiàn)，更提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的精度及可靠性。所以，今后一個(gè)階段在調(diào)速要求較高的場(chǎng)合，如軋鋼廠、海上鉆井平臺(tái)等，直流調(diào)速仍然處于主要地位，直流傳動(dòng)控制的微機(jī)調(diào)速，使直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段7。1、 硬件電路設(shè)計(jì)（一）硬件設(shè)計(jì)總體框圖電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速顯示+12V電源89S52單片機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量按鍵+5V電源圖1-1 硬件設(shè)計(jì)總框圖系統(tǒng)主要采用89C52單片機(jī)為主控芯片，單片機(jī)讀取按鍵值，然后控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)，停止，調(diào)速，以及速度的測(cè)量。單片機(jī)先讀取按鍵值，然后控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)光電測(cè)速電路對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量的結(jié)果送給單片機(jī)，單片機(jī)處理后送到4

14、位數(shù)碼管上進(jìn)行顯示。電源部分給單片機(jī)以及各電路供電，本系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分和單片機(jī)等數(shù)字器件分開(kāi)供電，單片機(jī)等數(shù)字器件用+5V電源，電動(dòng)機(jī)用+7.2V電源。這樣分開(kāi)供電，避免了電動(dòng)機(jī)對(duì)單片機(jī)等數(shù)字芯片及器件的干擾。有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(二) 電源電路設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，供電電源為系統(tǒng)的正常工作提供能源，本系統(tǒng)主要是采用5V電源給單片機(jī)供電，12V電源給電動(dòng)機(jī)供電，直流電主要是市電通過(guò)整流，濾波，穩(wěn)壓得到5V直流電源以及12V電源，其原理圖如圖1-2。圖1-2 5V供電電路和12V供電電路圖 1-3 直流穩(wěn)壓電源組成圖供電電路采用的是直流線性穩(wěn)壓器組成。一般直流穩(wěn)壓電源的組成如圖2-3所示。

15、其中，交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓得到電壓UAC,根據(jù)單相橋式整流電路的特性，我們可以計(jì)算出整流以后的電壓UO，UO是整流電路的輸出端電壓瞬時(shí)值在一個(gè)周期內(nèi)的平均值，如圖2-3所示。根據(jù)上圖中的波形可得，UO= =12.1V圖1-4 整流波形圖橋式整流電路中，兩組整流二極管交替導(dǎo)通，由上面的波形圖可以看出，流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流等于輸出電流的一半。即=在未加濾波電容之前，整流二極管有半個(gè)周期處于導(dǎo)通狀態(tài)，二極管的導(dǎo)通角=。而接入濾波電容后，二極管只在電容器充電時(shí)才導(dǎo)通，導(dǎo)通角<。由于濾波后輸出平均電流增大，而二極管的導(dǎo)通角反而減小，所以流過(guò)二極管的瞬時(shí)電流很大。這對(duì)管子的壽命極為不利。因此必須

16、選用較大容量的整流二極管。通常應(yīng)選擇其電大平均整流電流IF大于負(fù)載電流IO的2-3倍8，所以我們選用額定電流為2A，耐壓400V的整流橋。整流濾波后的直流電壓UI接在輸入端和公共端之間，在輸出端為獲得穩(wěn)定的輸出電壓UOUT，必須加一個(gè)7805芯片進(jìn)行穩(wěn)壓。7805芯片的輸入輸出電壓差最低為2V，而7805芯片輸入端電壓為12.1V，輸出端為5V，故7805可以正常工作，因其兩端電壓差較大，故要加散熱片。上圖中電解電容的作用是改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，瓷片電容主要是抵消因?yàn)殚L(zhǎng)線傳輸引起的電感效應(yīng)；為防止數(shù)字線路地與模擬線路地相互之間的干擾，在PCB走線時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行分開(kāi)走線。走線原理如圖2-5所示。

17、同時(shí)在PCB走線時(shí)，將數(shù)字地和模擬地分開(kāi)走線，最后通過(guò)一個(gè)0歐電阻連在一起。最大限度的減小相互之間的干擾9。公共地地?cái)?shù)字線路接地模擬線路接地圖1-5 PCB地線布線規(guī)則（3） 單片機(jī)最小系統(tǒng)本系統(tǒng)的單片機(jī)采用的是89C52單片機(jī)，此單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示。其中P0口接數(shù)碼管段選，P2口高四位接數(shù)碼管位選，讀取光電測(cè)速電路送給單片機(jī)的脈沖，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，P1口接按鍵。本系統(tǒng)主要采用STC 89C52RC單片機(jī)，STC 89C52RC 是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8KB在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品

18、指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng) 可編程Flash，使得STC 89C52RC為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、有效的解決方案。STC 89C52RC具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：u 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAMu 32 位I/O 口線u 看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器u 一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口u 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路另外，STC 89C52RC 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口

19、、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。P1口只做I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。P2口有兩個(gè)功能(1)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用 (2)做一般I/O口使用，其內(nèi)部有上拉電阻；P3口有兩個(gè)功能除了作為I/O使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來(lái)設(shè)置，具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說(shuō)明。 圖 1-6 單片機(jī)最小系統(tǒng)有內(nèi)部EPROM的單片機(jī)芯片（例如8751），為寫(xiě)入程序需提供專門(mén)的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的， 即：編程脈沖：30腳（ALE/PROG）單片機(jī)最小系統(tǒng)構(gòu)成

20、如下：STC 89C52RC單片機(jī)的電壓為4.0V-5.5V，我們采用7805穩(wěn)壓到5V進(jìn)行供電。2.晶振 晶振結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。本系統(tǒng)主要采用的是12M晶振，配合2個(gè)30pF的電容構(gòu)成晶體振蕩電路。為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位，復(fù)位電路通過(guò)電容加給RST端一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，此高電平信號(hào)隨著Vcc對(duì)電容的充電過(guò)程而逐漸回落，即RST端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處

21、于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位，則程序計(jì)數(shù)器PC將得不到一個(gè)合適的初值，因此，CPU可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開(kāi)始執(zhí)行程序。（四）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖1-7 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路直流電機(jī)的物理模型如圖所示：圖1-8 電機(jī)物理模型電機(jī)定子有兩個(gè)磁極，磁極上形成的勵(lì)磁磁場(chǎng)極性如圖所示，轉(zhuǎn)子上有電樞、換向器和電刷，固定于定子的電刷位于兩個(gè)磁極間的中心線上，并與外部電源相通。當(dāng)電樞在外施電壓Ua作用下產(chǎn)生電流時(shí)，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子收到逆時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩作用而旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生如圖1-8所示的反電動(dòng)勢(shì)Ea，并與外部電源電壓相平衡，直到轉(zhuǎn)速n穩(wěn)定為止。直流電機(jī)可以看成是

22、電氣部分與機(jī)械運(yùn)動(dòng)兩部分。電氣部分有電樞繞組和勵(lì)磁繞組，機(jī)械部分只有轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10。4.2 直流電機(jī)PWM調(diào)速控制原理直流電機(jī)改變電壓調(diào)速就是改變電樞繞組端電壓的調(diào)速。電樞繞組端電壓不能隨意變化，因?yàn)殡娫醇半姍C(jī)繞組絕緣耐壓的限制，電樞繞組端電壓一般不能超過(guò)額定電樞電壓，所以直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速是，電樞繞組的電壓大小只能在額定電樞電壓及其以下范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)然，電樞電壓的極性是可以改變的。當(dāng)勵(lì)磁磁通額定不變時(shí)，調(diào)節(jié)電樞繞組電壓、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)速的機(jī)械特性如圖所示為一組平行線，所以電樞端電壓和轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系11。圖1-9 改變電樞電壓調(diào)速的基本特性在直流調(diào)速系統(tǒng)中，電樞電流的時(shí)間常數(shù)較小，電流內(nèi)環(huán)必

23、須有足夠高的采樣頻率，而電流調(diào)節(jié)算法一般比較簡(jiǎn)單，采用較高的采樣頻率是可能的。因此電流調(diào)節(jié)器一般都可以采用間接方法設(shè)計(jì)，先按連續(xù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，然后再將得到的調(diào)節(jié)器數(shù)字化12。對(duì)于轉(zhuǎn)速，由于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能往往對(duì)轉(zhuǎn)速截止頻率的大小有一定要求，不能太低。但轉(zhuǎn)速控制有時(shí)比較復(fù)雜，占用的機(jī)時(shí)較長(zhǎng)，因而轉(zhuǎn)速的采樣頻率又不能很高。如果所選擇的采樣頻率不夠高，按連續(xù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)誤差較大時(shí)，就應(yīng)按照離散控制系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用H橋式驅(qū)動(dòng)，圖中用三極管組成H型平衡橋，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)。同時(shí)H型PWM電路工作在晶體管的飽和狀態(tài)與截止?fàn)顟B(tài)，具有非常高的效率。圖中兩個(gè)光電耦合器起隔離作用，因?yàn)殡妱?dòng)

24、機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為12V，單片機(jī)的工作電壓為5V，若三極管的基極直接與單片機(jī)相連，會(huì)燒壞單片機(jī)，所以必加一個(gè)光電耦合器，隔離兩邊的電壓，由于光電耦合器的傳輸速度最高可以達(dá)到70KHz，所以光電耦合器可以滿足隔離的要求，同時(shí)也可滿足脈沖信號(hào)傳遞速度較快的要求。當(dāng)單片機(jī)給P2.0口低電平時(shí)，光耦不導(dǎo)通，所以Q5的基極是低電平不導(dǎo)通，當(dāng)單片機(jī)給P2.0口高電平時(shí)，光電耦合器導(dǎo)通，此時(shí)光電耦合器的右邊的電壓被拉高，三極管Q5導(dǎo)通，Q7和Q8也導(dǎo)通，此時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)單片機(jī)給P2.1口低電平時(shí)，光耦不導(dǎo)通，所以Q10的基極是低電平不導(dǎo)通，當(dāng)單片機(jī)給P2.1口高電平時(shí)，光電耦合器導(dǎo)通，此時(shí)光電耦合器的右邊的電壓

25、被拉高，三極管Q10導(dǎo)通，Q6和Q9也導(dǎo)通，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。4.2 H橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖7中所示這是一個(gè)非常常用的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路。因?yàn)樗男螤詈妥帜窰非常相似，因此叫作“H橋驅(qū)動(dòng)電路”。4個(gè)三極管組成這個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。如圖所示，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路H橋式通常包括4個(gè)三極管和一個(gè)電動(dòng)機(jī)。導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管，則電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。判斷不同三極管對(duì)的導(dǎo)通與否，然后判斷電流的流向，根據(jù)電流的流向控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。圖1-10 H橋結(jié)構(gòu)圖對(duì)角線上的一對(duì)三極管導(dǎo)通則電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，如圖7所示，如果Q1管和Q4管導(dǎo)同時(shí)通時(shí)，電流就從三極管Q1從左至右如黑線所示流過(guò)電動(dòng)機(jī)，這樣電動(dòng)機(jī)就正轉(zhuǎn)了。在圖中箭頭所示的為

26、電流流過(guò)的方向，這時(shí)電流將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1-11 H橋控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)圖9所示為三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)電流的流向，電流將從右至左逆時(shí)針?lè)较蛄鬟^(guò)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。圖1-12 H橋控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)4.3 PWM調(diào)速原理脈沖寬度調(diào)制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制。主要用單片機(jī)等處理器的數(shù)字量來(lái)對(duì)模擬量進(jìn)行控制的一種技術(shù)，廣泛應(yīng)用于通信，測(cè)量，電動(dòng)機(jī)速度變換等工業(yè)控制領(lǐng)域13。脈沖寬度調(diào)制是一種對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字脈沖編碼的方法。通過(guò)單片機(jī)等微處理器定的時(shí)器以及計(jì)數(shù)器的使用，方波

27、的占空比D被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼，PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，在給定的任何時(shí)刻，它都只表現(xiàn)出開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路要么完全導(dǎo)通，要么完全關(guān)閉。PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí)，也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響14。 電壓或電流源是以一種通或斷的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。當(dāng)導(dǎo)通時(shí)，直流供電被加到負(fù)載上，當(dāng)關(guān)斷時(shí)，供電被斷開(kāi)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(wú)論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載都需要的調(diào)制頻率高

28、于10Hz，通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。（五）電動(dòng)機(jī)測(cè)速電路圖1-13 電動(dòng)機(jī)測(cè)速電路當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)光元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光電碼盤(pán)時(shí)，由于碼盤(pán)是由多個(gè)格子組成的，所以碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在光敏元件會(huì)產(chǎn)生多個(gè)矩形脈沖，如上圖所示，我們通過(guò)在一定的時(shí)間T內(nèi)測(cè)量脈沖的個(gè)數(shù)N，以及碼盤(pán)的精度P（多少格的碼盤(pán)）就可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速Vr15。其轉(zhuǎn)速: Vr=(N/P)/T電動(dòng)機(jī)測(cè)速電路采用光電編碼盤(pán)和紅外光電對(duì)管組成，紅外光電對(duì)管其原理如下圖所示：圖1-14 光電碼盤(pán)編碼原理通過(guò)電動(dòng)機(jī)測(cè)速電路，單片機(jī)可以實(shí)時(shí)的判斷電動(dòng)機(jī)電路是否正常工作，若測(cè)得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低或者為零，則證明電動(dòng)

29、機(jī)堵轉(zhuǎn)或者異常，此時(shí)單片機(jī)可以控制電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)并發(fā)出報(bào)警，在數(shù)碼管上顯示。(六) 數(shù)碼管顯示電路圖1-15 數(shù)碼管顯示電路6.1. 實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)顯示電路為四位數(shù)碼管，用來(lái)顯示實(shí)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通過(guò)數(shù)碼管上的顯示，我們可以清楚的判斷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速情況。6.2. 數(shù)碼管顯示分析在實(shí)際的單片機(jī)系統(tǒng)中，往往需要多位顯示。動(dòng)態(tài)顯示應(yīng)用非常廣泛是一種最常見(jiàn)的多位顯示方法，。用數(shù)碼管顯示測(cè)得的數(shù)據(jù)，數(shù)碼管有8段而每段必需占用一個(gè)單片機(jī)的IO口，所以一位數(shù)碼管必須占8個(gè)單片機(jī)IO口，本次設(shè)計(jì)采用4位數(shù)碼管，則需要12個(gè)I/O 口，而89C52單片機(jī)的I/O 口只有32個(gè)。動(dòng)態(tài)顯示能夠很好的解決數(shù)碼管占用

30、單片機(jī)IO口過(guò)多的問(wèn)題。所有數(shù)碼管的段選全部連接在一起，如何能顯示不同的內(nèi)容呢？動(dòng)態(tài)顯示的原理是多位數(shù)碼管，交替來(lái)進(jìn)行顯示，利用人的視覺(jué)暫留效果使人看到好像有多個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示。在編程時(shí)，要用單片機(jī)控制段選和位選，所謂的位選是選中其中一個(gè)數(shù)碼管，然后利用單片機(jī)輸出段碼，需要顯示的數(shù)字就能顯示在這位數(shù)碼管上了，延時(shí)一段時(shí)間后，再選中另一個(gè)數(shù)碼管，再輸出對(duì)應(yīng)的段碼，高速交替。在動(dòng)態(tài)顯示程序中，各個(gè)位的延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短是非常重要的，如果延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，則會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象；如果延時(shí)時(shí)間太短，則會(huì)出現(xiàn)顯示發(fā)暗且有重影。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)就是給單獨(dú)每一個(gè)LED供電。這樣每個(gè)LED都有足夠的電流，亮度也相應(yīng)的比較高。動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)

31、動(dòng)就是把本來(lái)供給一個(gè)LED燈的電流，同時(shí)分給了N個(gè)燈，所以它的亮度會(huì)有所降低。當(dāng)然在同時(shí)供給兩個(gè)led燈電流時(shí)不是平均的分配電流，而是led間掃描期間電流不斷地交替，掃描的頻率依據(jù)單片機(jī)的速度決定，也就是說(shuō)各位的數(shù)碼管上的電流在掃描頻率內(nèi)是供個(gè)其中一個(gè)led，在下一個(gè)掃描頻率內(nèi)是供給了另一個(gè)led。由上面的分析可以得到限流電阻R的值 led為正常工作時(shí)的電壓取1.7V。則我們可以得出限流電阻的取值為 所以我們選取100歐的限流電阻。這樣每個(gè)LED工作時(shí)的電流約為8mA.在保證LED能亮的同時(shí)不會(huì)被燒壞。根據(jù)上面的計(jì)算可得每位數(shù)碼的電流為64mA,8550的集電極電流最大可達(dá)1.5A，完全滿足設(shè)

32、計(jì)要求。由于單片機(jī)最大的拉電流一般約為2-5mA,所以必須串一個(gè)1K的限流電阻，此處的三極管相當(dāng)于開(kāi)關(guān)作用，控制各位數(shù)碼管的開(kāi)關(guān)。（七）按鍵電路按鍵共5個(gè)，當(dāng)按鍵未按時(shí)，單片機(jī)接收到的是高電平，當(dāng)按鍵按下時(shí)連接單片機(jī)的引腳電平被拉低，單片機(jī)通過(guò)判斷引腳電平的變化來(lái)確定有無(wú)按鍵按下。由于是機(jī)械按鍵，所以會(huì)有機(jī)械抖動(dòng)問(wèn)題，導(dǎo)致在按一下時(shí)，會(huì)引起單片機(jī)多次的誤觸發(fā)，所以我們?cè)诔绦蛑斜仨氁右欢ǖ难訒r(shí)來(lái)去掉抖動(dòng)。圖1-16 按鍵電路按鍵1是速度加，按鍵2是速度減，按鍵3是正反轉(zhuǎn)切換，按鍵4是電機(jī)停止。2、 軟件設(shè)計(jì)（一）軟件總流程圖圖2-1 軟件總流程圖本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要在Keil C51下采用C語(yǔ)言來(lái)

33、編寫(xiě)程序。Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。Keil C51可以進(jìn)行

34、C語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言，的編譯。并可以進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)與仿真。編譯之后生成的.HEX文件可以下載到單片機(jī)里面。同時(shí)我們也可以配合Protues仿真軟件進(jìn)行仿真。這樣可以縮短我們程序的調(diào)試時(shí)間，及時(shí)發(fā)現(xiàn)我們程序中的不足之處。系統(tǒng)程序主要由4部分組成：鍵盤(pán)程序，數(shù)碼管顯示程序，PWM產(chǎn)生程序，轉(zhuǎn)速測(cè)量程序。在進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)對(duì)象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位16。（二）PWM調(diào)速程序設(shè)計(jì)2.1 PWM調(diào)速程序設(shè)計(jì)鍵盤(pán)向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令，由單片機(jī)通過(guò)P2.0與P2.1其中一口輸出與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的PWM脈沖，另一口輸

35、出高電平，驅(qū)動(dòng)H型橋式電動(dòng)機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制。電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)以速度檔級(jí)數(shù)表示。速度分10檔，快慢與電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)快慢一一對(duì)應(yīng)。在程序中通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器1和定時(shí)器0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(gè)脈沖的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之和必須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時(shí)間必須由定時(shí)器來(lái)控制17。設(shè)PWM周期為T(mén)，高電平時(shí)間為T(mén)H，低電平時(shí)間為T(mén)L，電壓為VCC，則輸出電壓的平均值為：UAV =Vcc*TH/（TH+TL）=Vcc*TH/T=D*Vcc當(dāng)VCC固定時(shí)，其電壓值取決于PWM波形的占空

36、比D，而PWM的占空比由單片機(jī)軟件內(nèi)部用于控制PWM輸出的寄存器值決定。通過(guò)對(duì)單片機(jī)定時(shí)器初始值的不同設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)占空比PWM輸出控制。用定時(shí)器T0完成PWM輸出，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖頻率為20HZ，周期50MS。定時(shí)器計(jì)數(shù)初值為T(mén)H0=0x3C，TL0=0xB0。計(jì)數(shù)初值X計(jì)算方法：(65536X) =50000，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：X=15536。初始化后，除義初始數(shù)據(jù)外，將定時(shí)器T0設(shè)為工作方式1，flag作為電機(jī)轉(zhuǎn)向的標(biāo)志位，Speed0和Speed1作為速度檔位的標(biāo)志，應(yīng)用于后來(lái)的加速減速控制。2.2 基于PID算法的PWM電機(jī)調(diào)速程序設(shè)計(jì)改進(jìn)PID控制是最早發(fā)展起來(lái)的控制策略之一，由于其算法

37、簡(jiǎn)單，被廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制和運(yùn)動(dòng)控制中，尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。為了分析簡(jiǎn)便，從常規(guī)PID算法入手，PI控制的增量式差分方程為式（1），PI調(diào)節(jié)器的輸出可由下式（2）求得，其中KP為比例系數(shù)：KI為積分系數(shù)；Tsam為采樣周期；U(k)=U（k）-U(k-1)=Kpe(k)-e(k-1)+K1Tsame(k) （1）U(k)=u(k-1)+u(k) （2）PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)直接影響著系統(tǒng)的性能指標(biāo)。分析系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程，在轉(zhuǎn)速上升時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，此時(shí)不必進(jìn)行積分計(jì)算，編程只須考慮比例放大作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升接近穩(wěn)態(tài)值時(shí)，才進(jìn)行PI控制，消除穩(wěn)態(tài)誤差，此時(shí)的P慮比前階段小1

38、8。常規(guī)PID控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、易于編程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，但該方法過(guò)分依賴于控制對(duì)象的模型參數(shù)，魯棒性較差，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的控制，直流調(diào)速系統(tǒng)，其負(fù)載、模型參數(shù)的規(guī)范同變化以及非線性因素的影響，使得常規(guī)PID控制難以達(dá)到滿意效果。在高性能的調(diào)速系統(tǒng)中，僅僅靠調(diào)整P1參數(shù)難以同時(shí)滿足各項(xiàng)靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)具有根強(qiáng)的邏輯判斷和數(shù)值運(yùn)算能力，我們應(yīng)充分應(yīng)用這些能力，再加上對(duì)直流電機(jī)和控制規(guī)律的知識(shí)，以智能的方式衍生山多種改進(jìn)算法，提高系統(tǒng)的控制性能。（三）顯示程序設(shè)計(jì)本次采用的是4位共陽(yáng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，動(dòng)態(tài)顯示是多個(gè)數(shù)碼管，交替顯示，利用人的視覺(jué)暫留作用使人看到多個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示。

39、開(kāi)始關(guān)顯示查表求段控碼段控碼送到段控端位控碼送到位控端短延時(shí)是否掃描到最左邊 Y N退出位控碼左移一位圖2-2 數(shù)碼管顯示流程圖（四）鍵盤(pán)程序設(shè)計(jì)鍵盤(pán)程序主要是實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速加，轉(zhuǎn)速減，啟動(dòng)與停止，正反轉(zhuǎn)這些功能。當(dāng)按鍵未按下時(shí)，讀取的是高電平，如果按下，則電平被拉低，當(dāng)單片機(jī)判斷對(duì)應(yīng)的引腳為低電平時(shí)則表示有按鍵按下。在按鍵的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械的抖動(dòng)，所以必須加上去抖程序，以防止單片機(jī)誤觸發(fā)。通常是在按下的過(guò)程中，給一定的延時(shí)，避開(kāi)機(jī)械抖動(dòng)的時(shí)間。然后再進(jìn)行判斷。按鍵的流程圖如下圖所示：圖2-4 按鍵處理流程圖三、系統(tǒng)仿真分析系統(tǒng)仿真采用Protues仿真軟件，Proteus軟件是英國(guó)Labce

40、nter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)的仿真如圖所示：圖3-1 系統(tǒng)仿真電路圖系統(tǒng)仿真結(jié)果如下圖所示：圖3-2 占空比為75%的PWM脈沖圖3-3 占空比為10%的PWM脈沖四、結(jié)語(yǔ)本次PWM電機(jī)調(diào)速

41、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重對(duì)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究與分析，提出并討論了基于PID算法的電機(jī)控制思路，運(yùn)用此算法可以使直流脈寬調(diào)速控制系統(tǒng)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，穩(wěn)定。89C52單片機(jī)是一種適合于常用的51內(nèi)核微處理器。本設(shè)計(jì)充分利用了89C52內(nèi)含多個(gè)定時(shí)器的功能，結(jié)合直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、保護(hù)功能較齊全的PWM電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。不足之處在于，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，雖然編寫(xiě)的用戶程序在軟仿真下調(diào)試通過(guò)，但由于缺乏51單片機(jī)軟件編程經(jīng)驗(yàn)以及其他各種因素，整個(gè)控制系統(tǒng)并未達(dá)到預(yù)期效果。究其原因，總結(jié)為以下幾點(diǎn)：(1)開(kāi)發(fā)工具使用起來(lái)并不方便，且有很多“BUG”，給調(diào)試帶來(lái)了眾多不便：(2)對(duì)整個(gè)硬件系統(tǒng)不

42、太熟悉，調(diào)試的過(guò)程中遇到了很多困難。(3)使用光電碼盤(pán)不能精確的測(cè)量速度，若要精確測(cè)量速度，則必須使用精度更高的碼盤(pán)。參考文獻(xiàn)：1陳伯時(shí)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002李發(fā)海王巖電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)第二版M北京：清華大學(xué)出版社，20013周繼華，李宏現(xiàn)代電力電子工程M陜西：西北工業(yè)大學(xué)出版社，19984許大中電機(jī)控制M第二版浙江：浙江大學(xué)出版社，20025廖曉種，劉向東，自動(dòng)控制系統(tǒng)M北京：北京理工大學(xué)出版社，20056王曉明，王玲電動(dòng)機(jī)的控制TI公司DSP應(yīng)用M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20047陳隆昌，閻治安，劉新正控制電機(jī)M陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，20048正田

43、英介，春木弘，自動(dòng)控制M北京：科學(xué)出版社，20019劉金琨先進(jìn)控制及其仿真M北京：電子工業(yè)出版社，200310王錦標(biāo)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)M北京：清華大學(xué)出版社，200211Nairm，TawfikS，RahmanPerformancesof Fuzzy-Logic-Based IndirectVector ControlforInductionMotor DriveMIEEE Transactionson IndustryApplications，200212余錫存，曹國(guó)華單片機(jī)原理及接口技術(shù)M西安：西安電子科技大學(xué)出版社，200013陶永華，新型控制及其應(yīng)用M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199814吳金

44、戊，沈慶陽(yáng)，郭庭吉等8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用M北京：清華大學(xué)出版社，200215高鵬，安濤，寇懷誠(chéng)等Protel99se與提高M(jìn)北京：人民郵電出版社，200416李瑋，趙江，劉建業(yè)一種實(shí)用的單片機(jī)控制的數(shù)字式調(diào)速系統(tǒng)D吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，200217王曉明電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制第一版M北京：北京航空航天大學(xué)出18Chair Defining intelligent controlDIEEE Control Systems Magazine，1994附：電路原理圖：仿真圖：源程序：/模塊名稱：PWM.c 功 能：可調(diào)PWM波 說(shuō) 明：按鍵AN1增加占空比，按鍵AN2減小占空比，P02口輸出PWM波 *

45、/#include < reg52.h >#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint T_1 = 10000;/定時(shí)器1初值變量uchar flag;/按鍵返回變量int k=1200;sbit PWM = P31;/PWM輸出口sbit AN1 = P10;/增加占空比sbit AN2 = P11;/減小占空比sbit AN3 = P12;/正反轉(zhuǎn)sbit AN5 = P14; /停止sbit MOTOR = P30;const seven_seg10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d

46、,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/數(shù)碼管的顯示unsigned char j=0; /j_片選,vout_電壓輸出unsigned char counter4=0x08,0x04,0x02,0x01;char scan1,scan2,scan3,scan4;void display()P2=counterj;switch(j) case 0:P0=seven_segscan1;break; case 1:P0=seven_segscan2;break; case 2:P0=seven_segscan3;break; case 3:P0=seven_segscan4;break; default:break;/j為其他情況是跳出循環(huán) j+;if(j=4) j=0; /* 函 數(shù) 名：timer_init() 功 能：定時(shí)器初始化函數(shù) 說(shuō) 明：無(wú) 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) */void timer_init()TMOD = 0x11;/定時(shí)器0、定時(shí)器1工作于模式1EA = 1;/開(kāi)總中斷ET0 = 1;/定