最新单片机控制直流电机调速精品课件.ppt

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1、单片机控制直流电机调速单片机控制直流电机调速单片机与LCD模块之间状态 单片机与单片机与LCDLCD模块之间模块之间有四种基本操作有四种基本操作：1. 写命令写命令2. 读状态读状态3. 写显示数据写显示数据4. 读显示数据读显示数据RSR/W操作操作00写命令写命令操作（初操作（初始化、光标定位始化、光标定位等）等）01读状态读状态操作（读操作（读忙标志）忙标志）10写数据写数据操作（要操作（要显示的内容）显示的内容）11读数据读数据操作（可操作（可以把显示存储区以把显示存储区中的数据反读出中的数据反读出来）来）RS：数据和指令选择控制端，RS=0:命令/状态；RS=1:数据R/W：读写控制

2、线，R/W=0:写操作；R/W=1:读操作E：数据读写操作控制位，E线向LCD模块发送一个脉冲，LCD模块与单片机之间将进行一次数据交换LCD 1602液晶显示液晶显示 读状态操作读状态操作状态字的最高位的BF为忙标志位，1表示LCD正在忙，0表示不忙。通过判断最高位BF的0、1状态，就可以知道LCD当前是否处于忙状态，如果LCD一直处于忙状态，则继续查询等待，否则进行下面的操作。查询忙状态程序段如下：do i=lcd_r_start(); / 调用读状态函数，读取LCD状态字 i&=0 x80; / 采用与操作屏蔽掉低7位 delay(2);/ 延时 while(i!=0); / LCD忙，

3、继续查询，否则退出循环BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0初始化操作初始化操作 LCD初始工作方式设置显示状态设置清屏返回输入方式设置001DL N F * *设置单片机与LCD接口数据位数DL、显示行数N、字型FDL=1:8位、DL=0:4位； N=1:2行、N=0:1行F=1:510、F=0:57例：00111000B（38H）设置数据位数8位，2行显示，57点阵字符00001DCB设整体显示开关D、光标开关C、光标位的字符闪耀BD=1:开显示；C=0:不显示光标；B=0:光标位字符不闪烁例：00001100B（0CH）打开LCD显示，光标不显示，光标位字符不闪烁清屏命令字01H

4、，将光标设置为第一行第一列000001 I/D S设光标移动方向并确定整体显示是否移动I/D=1:增量方式右移、I/D=0:减量方式左移S=1:移位、S=0:不移位例：00000110B（06H）设置光标增量方式右移，显示字符不移动写数据操作写数据操作 光标位置与相应命令字光标位置与相应命令字 列行 123456789101112131415161808182838485868788898A8B8C8D8E8F2C0C1C2C3C4C5C6C7C8C9CACBCCCDCECF注：表中命令字以十六进制形式给出，该命令字就是与LCD显示位置相对应的DDRAM地址。AT89S51AT89S51介绍介

5、绍AT89S51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory) 8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FPEROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。AT89S51（以下简称 89C51）将具有多种功能的8位 CPU与FPEROM结合在一个芯片上，为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案，其性能价格比较高。1. 89S51性能及特点 89S51的主要性能包括： （1）

6、与MCS51微控制器产品系列兼容。 （2）片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器（Flash Memory）。 （3）存储器可循环写入擦除1000次。 （4）存储数据保存时间为10年。 （5）宽工作电压范围：Vcc可为2.7V6V。 （6）全静态工作：可从0Hz至16MHz。 （7）程序存储器具有3级加密保护。 （8）1288位内部RAM。 （9）32条可编程IO线。 （10）两个16位定时器计数器。 （11）中断结构具有5个中断源和2个优先级。 （12）可编程全双工串行通道。（13）空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。 红外对管测速红外线发射管简介：红外线发射管也称红外线发射二极管

7、，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。 产品参数：发射距离、发射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）、发射的光强度、波长。以上决定红外线发射管产品的主要性能及使用范围。红外线接收管特征与原理：红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结，和普通二极管相比，在结

8、构上采取了大的改变，红外线接收管为了更多更大面积的接受入射光线，PN结面积尽量做的比较大，电极面积尽量减小，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子-空穴对（简称：光生载流子）。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。红外线接收二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获

9、得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。发射管与接收管分别通过一个的限流电阻后 接到5V的电源电路中（接收管要反接），当有物体挡在它们中间的时候，接收管截止，在接收管两端为高电平。当它们之间没有物体时接叫管可以接收则导通，它两端为低电平。正是利用这一原理来测量电动机转速。硬件电路图及要作原理此电路包含复位部分、晶振电路、按键部分、显示部分，并且P0口和LCD1602的接口电路、直流电动机驱动电路、红外测速电路。工作原理工作原理复位部分:复位电路够面一个微分电路,在电路工作时我们需要寻电路进行一次复位,当按下复位按钮按钮S3时,单片机由原来的低电变成高电平完成一个0-1的转换使单片机复

10、位到初始状态。晶振电路: 晶振电路由两个瓷片电容和石英晶体晶振组成,给单片机提供脉冲.该电路提供12MHZ/11.0592MHZ的频率。按键部分:该电路使用两个按钮开关,调节电路的占空比改变P1.1输出端口高低电平的宽度驱动电动的导通时间来改变电动的转速（PWM调制）。当按下S1时直流电动机转速上升, 当按下S2时直流电动机转速下降.。显示部分：该部分主要是由液晶显示LCD1602组成，它直接插在单片机的P0口和P2口就可以直接使用了，可以显示一些特殊字符、字母、数字等。它内部集成度高，组成了一体化显示器，使用方便、容易掌握、价格便宜。直流电动机驱动电路：该驱动电路简单，由一个Q2PNP（S8

11、550）和Q1 NPN（S8050）、两个电阻组成的两极电路构成。当单片机的P3.7输出高电平时Q1导通,集电极C1电压渐渐减小而Q2这时就导通,发射极有电流流过驱动电动机转动. 当单片机的P1.1输出低电平时Q1截止,集电极C1电压为高电平而Q2这时 就截止,发射极没有电流流过电动机不转动。红外测速电路:该电路由一对红外发射接收对管、555定时器构成施密特触发器、电阻、电容组成。当红外对管中间没有阻碍时接收管可以接收到发射管发射的信号接收管导通，555定时器2、6角为低电平（1/3VCC=1.66V）,555定时器 3角输出高电平输送到单片机P3.4口为高电平单片机无效不执行内部程序. 当红

12、外对管中间有阻碍时接收管接收不到发射管发射的信号而接收管截止，555定时器2、6角为高电平（2/3VCC=3.3V）,555定时器 3角输出高电平输送到单片机P3.4口为低电平单片机有效执行内部程序。程序调试1、将所有的外围电路和单片机联接好，接好电源，下载好程序。检查无误后开启开关。2、首先接入一个方波信号发处器到单片机的P3.4口，这时LCD1602液晶显示器显示当前信号发生器的频率值，观察显示器的数值和信号发生器的数值是否差不多，如果有误差这时我们应该找到我们程序的定时那里去修改中断的次数的数值，因为我们的定时时间不太准确的，我们反复的去调整（如果显示值高则改小中断数，反之则调大）。多调

13、几个频率值，慢慢减小误差。直到相等（可能会有一点误差）。3、将信号发生器换成红外线输入，接入电动机电路。观察显示器显示的转数。如果正常则我们可以按下单片机上的按键S1或S2，当按下S1时电动机的转数应该上升，按下S2时电动机转数应该下降，这时显示器显示电动机的实时转数。4、用测量仪器测量当电动机转数上升和下降时驱动电路各点的电压和电流值（记录各数值）。分析出各数值的原因，总结一些出规律。焊接调试板子焊接调试板子四，项目总结四，项目总结 项目在大家的努力下终于如期完成了。看到自己的成果我想我们一定都有些许感慨和激动。 单片机的课程告一段落了，大二学年也逼近尾声了。可是我们明白学习和人生的路才刚刚开始。 我们像是等待继续成长的苗。未来你好。 谢谢老师和同学。26 结束语结束语