单片机控制的单闭环直流调速系统方案48800.pdf

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1、单闭环直流调速系统 性能指标：S=0，D=10。功能：直流电机调速；单片机控制，键盘输入速度，实时 LED 显示速度。要求：直流电机：Z2-93 型，60KW/220V/305A/1000rpm，VM，R=0.18，CE=0.2Vmp，单闭环控制；硬件设计（主电路、控制电路）、软件设计；模拟。目录 摘要3 关键词3 第一部分直流单闭环直流调速系统方案分析3 1.1 VM 调速系统方案分析3 1.2 PWM 调速系统方案分析4 1.3 两种方案的比较.4 第二部分 PWM直流电机调速系统的系统设计5 2.1 系统组成5 2.1.1 系统结构框图5 2.1.2 系统功能说明（说明）5 2.2 PI

2、D 参数的确定5 2.3 单元电路设计 6 2.3.1 键盘输入单元 7 2.3.2 显示单元7 2.3.3 串行接口单元 9 2.2.4 测速单元10 PWM 直流调速系统硬件电路及工作过程说明11 2.4 PWM 直流调速系统软件设计11 2.4.1 接口定义.11 2.4.2 RAM/ROM 配置说明12 2.4.3 系统工作流程图13 2.4.4 程序流程图.14 第三部分 PWM 直流调速系统测试报告14 3.1 测试仪器.14 3.2 测试量.3.3 测试程序.14 3.4 试验分析15 第四部分设计总结 15 参考 PWM 直流调速系统硬件电路图16 PWM 直流调速系统部件清单

3、17 PWM 直流调速系统程序清单 18 摘要本系统由微处理器模块、键盘模块、LED 显示模块、测量模块、PWM 波形发生模块、驱动缓冲器模块和主电路模块组成。微处理器模块以两片 AT89C51 为核心，外扩 I/O 接口构成。第一块 AT89C51 实现 PID 运算和转速测量，并完成键盘中断处理，用 LED 模块显示。第二块 AT89C51 专用于产生 PWM 波形。测速单元采用光电传感器的非接触式转速计，利用单片机的栅极空气信号得到脉冲的周期，得到脉冲的倒数。驱动电路为电力电子技术研究所研制的GTR（大功率三极管）专用厚膜驱动电路 HL201A。与 UAA4002、M57125 等驱动相

4、比，具有性能优良、价格低廉的优势。整个系统形成一个单一的闭环系统，可以无静差控制电机的转速。关键词微处理器；模数转换器；数模转换器；引领;传感器 第一部分单闭环直流调速系统方案分析与比较 直流电机具有良好的启动和制动性能，适用于大范围的平滑调速。其转速与其他参数的关系可以用公式表示：n=U-IR/K E 。从这个公式可以看出，有三种方式可以调节电机的转速。（1）调整电枢供电电压 U。（2）减弱励磁通量 。（3）改变电枢回路电阻 R 对于要求有一定反阶跃和平滑调速的系统，最好调整电枢供电电压。改变阻力只能有极端的速度调节。减弱磁通虽然可以使调速平滑，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速以

5、上小范围内提高速度。因此，直流调节系统的自动控制往往基于可变电压调速。变压器调速是直流调速系统的主要方式，需要专门的可控直流电源来调节电枢供电电压。常用的可控支路电源有以下三种：(1)旋转变流器单元由交流电动机和直流发电机组成以获得可调直流电压的单元。(2)静态可控整流器使用静态可控整流器，如晶闸管可控整流器，以获得可调的直流电压。(3)直流斩波器和脉宽调制变换器采用恒流支路电源或不可控整流电源供电，用直流斩波器或脉宽调制器产生可变平均电压。我们这次的设计显然不能采用回转式变频机组，因为它的调速性能不高，设备多，体积大，成本高，效率低，维修不方便。我们只需要考虑静态可控整流器和脉宽调制转换器。

6、1.1 VM 调速系统方案分析 本方案以单片机为控制核心，实现数字 PID 控制。目标转速由键盘输入，电机实际转速由单片机测量，由单片机实时显示。同时，从输入速度和实测速度得到速度差。一次转换，然后将数字信号转变成模拟信号，再用模拟信号控制活动触发装置，从而控制晶闸管的导通角，最后控制电机的电枢电压，实现调速和电动机的稳定性。整个系统形成一个单一的闭环系统，可以更准确地控制电机的速度。是现在流行的调速系统。1.2 PWM 调速系统方案分析 系统结构框图如图 1.2 所示。图 1.1 PWM 调速系统结构框图 该方案与上一个方案一样，也是单闭环系统，只是系统不是通过控制晶闸管的触发脉冲来控制电压

7、，而是通过控制导通和关断时间来控制电机电枢电压大功率晶体管的比例。系统采用两台单片机。其中一台单片机用于控制键盘输入、速度测量、速度显示和数字 PID 运算。另一片微控制器用于控制输出占空比可调脉冲，从而控制晶体管的导通时间，以达到调速和稳速的要求。1.3 两种方案比较 第一种方案使用晶闸管进行调速，但晶闸管也有其不足之处。首先，由于晶闸管的单向导电性，不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。它的另一个缺点是元件对过压、过流和过大的 du/dt 和 di/dt 非常敏感，任何超过允许值的都可能在很短的时间内损坏元件，所以必须有可靠的保护装置和满足要求的散热条件，选择元器件时应留有足够的余量。

8、最后，但系统处于深度调速状态，即低速运行时，晶闸管的导通角很小，系统的功率因数很低，产生很大的谐波电流并导致电网电压波形失真。会造成所谓的“电滋扰”。在这种情况下，必须增加非功率补偿和谐波过滤装置。第二种方案采用大功率晶体管，属于 PWM 调速。与 VM 系统相比，它具有以下优点：(1)由于 PWM 开关频率高，仅电枢电感的滤波作用就足以获得脉动较小的直流电流，电枢电流容易连续，系统低速运行稳定，速度控制范围广。并且由于电流波形比 VM 系统好，在相单 片 机 单 片 机 键 盘 输 入 脉冲输入 显示 驱动缓冲电路 电 力 晶体 管 电源 电路 同的平均电流下，即相同的输出转矩下，电机的损耗

9、和发热都小。(2)同样由于开关频率高，如果配合快速响应电机，系统可以获得较宽的频带，因此快速响应性能好，动态抗干扰能力强。(3)由于电力电子只工作在开关状态，电路损耗小，系统器件可以获得更高的效率。综上所述，第二种方案相对于第一种方案具有明显的优势，这是直流调速的趋势。因此，我们采用第二种方案。第二部分 PWM 直流电机调速系统的系统设计 2.1 系统组成 该系统由显示模块、键盘输入模块、测速模块、晶体管驱动缓冲模块、电源模块和与单片机的通讯模块组成。2.1.1 系统结构框图 图 2.1 PWM 调速系统结构框图 2.1.2 系统功能说明（说明）该系统的主要功能是：（1）电机无静差调速，调速范

10、围 100rpm1000rpm（2）实时显示速度 2.2 PID 参数的确定 PID 控制是工业过程控制中最早、应用最广泛、技术最成熟的控制规律之一，对大多数工业对象都能达到满意的控制效果。模拟 PID 控制器采用硬件实现 PID 控制规律。使用软件实现PID 控制算法比模拟 PID 控制器具有更大的灵活性和可靠性。本设计在 PID 控制算法中复用了位置 PID 控制算法。1.1 是典型的 PID 控制系统结构图。在 PID 调节器的作用下，误差信号分别由比例、积分和微分控制。调节器的输出作为被控对象的输入控制量。单 片 机 单 片 机 键 盘 输 入 脉冲输入 显示 驱动缓冲电路 电 力 晶

11、体 管 电源 电路 图 2.2 典型 PID 控制系统结构图 PID 控制器是：G(S)=0.945/0.0042S 2+0.038S+1 MATLAB 仿真实验 最终 PID 参数为：Kp=0.01，Ki=0.01，Kd=0.1，T=0.01S。但是为了计算方便，在写程序的时候，先将每个参数扩展 128 倍，最后将结果右移 7 位，恢复结果，可以避免复杂的浮点运算。2.2 单元电路设计 2.2.1 键盘输入单元 1.矩阵键盘的结构及工作原理：当键盘的按键数量较多时，为了减少对 I/O 口的占用，按键通常以矩阵形式排列，如图 1 所示。在矩阵键盘中，每条横竖线不是在路口直接连接，而是通过一个键

12、连接。这样一个端口（如 P1 端口）可以组成 4*4=16 个按键，是直接用端口线做键盘的两倍，而且线越多，区别越明显，比如如多加一根线即可组成一个 20 键的键盘，直接使用端口线只能多加一键（9 键）。由此可以看出，在 当需要的按键数量比较多时，采用矩阵法制作键盘是合理的。矩阵结构的键盘显然比直接法复杂，识别也更复杂。上图中，列线通过电阻连接到电源正极，连接行线的单片机 I/O 口作为输出端，而列线连接到正电源通过电阻。连接的 I/O 端口用作输入。这样，当按键未被按下时，所有输出端为高电平，即没有按键被按下。线路输出为低电平。一旦按键被按下，输入线就会被拉低，这样通过读取输入线的状态，就可

13、以知道按键是否被按下。下面介绍具体的识别和编程方法。2.矩阵键盘的按键识别方法 确定按下矩阵键盘上的哪些键引入了“行扫描方法”。行扫描法 行扫描法，也称为逐行（或列）扫描查询法，是最常用的键识别方法之一。1.判断键盘上是否有按键按下，将所有行线 Y0-Y3 设置为低电平，然后检测列线的状态。只要一列的电平低，就表示在键盘上按下了一个键，闭合的键位于 4 个键中低电平线与 4 行线相交的位置。如果所有列线都为高，则键盘上没有按键被按下。2.在判断出闭合键的位置后，确定按下某个键后，即可进入确定具体闭合键的过程。方法如下：将行线依次设置为低电平，即当某一行线设置为低电平时，将其他行设置为高电平。在

14、确定行线位置为低电平后，逐行检测各列线的电平状态。如果某列为低电平，则列线与设置为低的行线交叉处的按钮为关闭按钮。下面给出一个具体的例子：该图仍然如上所示。8031 单片机的 P1 端口用作键盘 I/O 端口。键盘的列线接 P1 口的低4 位，键盘的行线接 P1 口的高 4 位。列线 P1.0-P1.3 分别接 4 个上拉电阻到正电源+5V，列线 P1.0-P1.3 设置为输入线，行线 P1。4-P.17 设置为输出线。4 行线和 4 列线形成 16个交叉点。1.检测当前是否按下某个键。检测方法是 P1.4-P1.7 输出全“0”，读取 P1.0-P1.3的状态，若 P1.0-P1.3 全为“

15、1”，则无按键关闭，否则有钥匙关闭。2.移除按键抖动。当检测到按键被按下时，延迟一段时间再进行下一次检测判断。3.如果一个键被按下，它应该识别哪个键是关闭的。方法是扫描键盘的行线。P1.4-P1.7 按以下 4 种组合依次输出：P1.7 1 1 1 0 P1.6 1 1 0 1 P1.5 1 0 1 1 P1.4 0 1 1 1 每组线输出时读取 P1.0-P1.3。如果都是“1”，则表示“0”行没有键合，否则有键合。由此可以得到关闭键的行值和列值，然后通过计算方法或查表的方法将关闭键的行值和列值转换为定义的键值。2.2.2 显示单元 1.LED 数显的连接 在单片机系统中，LED 数显通常用

16、于显示各种数字或符号。因其具有显示清晰、亮度高、电压低、寿命长等特点，应用广泛。八段 LED 显示屏 导读：大家还记得我们小时候玩的“火柴游戏”吗，几根火柴可以组合成各种图形，而LED 显示屏其实就是这么个东西。八段 LED 显示屏由 8 个发光二极管组成。底座内的 7 个长条状发光管呈“太阳”字形排列，显示屏右下角另设一个祝贺发光管作为小数点，可显示各种数字和一些英文字母。LED 显示屏有两种不同的形式：一种是 8 个发光二极管的阳极全部连接在一起，称为共阳极 LED 显示屏；另一种是将 8 个发光二极管的阴极全部连接在一起，称为共阴极 LED显示屏。如下所示。共阴共阳结构的 LED 显示屏

17、各笔划段的名称和排列位置相同。当二极管导通时，对应的笔画段被点亮，将点亮的笔画段组合起来显示各种字符。8 个笔划段 hgfedcba 对应 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 的一个字节（8 位），所以 8 位二进制码可以表示要显示的字符的字型码。例如，对于共阴 LED显示屏，当共阴接地（零电平），且阳极 hgfedcba 段为 0111011 时，显示屏显示“P”字符，即对于共阴 LED 显示屏，“P”字符 字形代码为 73H。如果是共阳极 LED 显示屏，共阳极接高电平，“P”字的字码应为 10001100（8CH）。动态扫描显示界面 动态扫描显示接口是单片机中应用最广泛的显示

18、方式之一。它的接口电路是连接所有同名显示器的 8 个笔划段 ah，每个显示器的公共极 COM 由 I/O 线独立控制。当 CPU 将字体代码发送到现场输出端口时，所有显示器都接收到相同的字体代码，但在哪个显示器上取决于 COM 口，而这一端是由 I/O 控制的，所以我们可以自己决定。显示哪一个。所谓动态扫描，就是我们采用分时的方式，依次控制各显示器的 COM 端，使各显示器开机。在开机和扫描过程中，每个显示器的点亮时间极短（约 1ms），但由于人类视觉的暂留和发光二极管的余辉效应，虽然显示器实际上并没有点亮同时，只要扫描速度足够快，就会给人一种显示数据稳定无闪烁的印象。89C51 的 P0 口

19、可以灌大电流，所以我们采用共阳极数码管，不需要限流电阻，只需用两个 1N4004 降压后给数码管供电。这里只使用了两个。其实是可以扩展的。它们的公共端由 PNP 三极管 8550 控制。显然，如果 8550 开启，则对应的数码管可以开启，如果 8550 关闭，则对应的数码管无法开启。8550 由 P2.7 控制，由 P2.6 控制。这样，我们就可以通过控制 P27 和 P26 来达到控制数码管开启或关闭的目的。2.2.3 串行接口单元 串行接口的一般概念 单片机与外界的信息交换称为通信。8051 微控制器有两种通讯方式：并行通信：每一位数据同时发送或接收。串行通信：数据是按顺序逐一发送或接收的

20、。串口通讯方式：1.异步通信：它使用一个起始位来表示一个字符的开始，用一个停止位来表示一个字符的结束。每一帧的格式如下：在一个帧格式中，先有一个起始位 0，然后是 8 个数据位，低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位 1.字符用这种格式表示，字符可以一个接一个地发送。在异步通信中，CPU 与外设之间必须有两个规定，即字符格式和波特率。字符格式的规定是双方对同一串 0 和 1 可以理解相同的含义。原则上，字符格式可以由通信双方自由制定，但从通用性和方便性的角度来看，通常最好使用一些标准，例如 ASCII 标准。波特率是传输数据的速率，定义为每秒传输的二进制数据的位数。例

21、如，如果数据传输速率为 120 个字符/秒，并且每个字符包含 10 个数字，如上所示，则传输波特率为 1200 波特。2.同步通信：同步通信中，每个字符都用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用时间；所以在数据块传输时，为了提高速度，往往会去掉这些标记，采用同步传输。.由于数据块传输的开始是由一个同步字符来表示的，并且需要一个时钟来实现发送方和接收方之间的同步，所以硬件比较复杂。3.通讯方向：在串行通讯中，通讯接口只能发送或接收的单向传输方式称为单工传输；A 和 B 之间的双向数据传输称为双工传输。在双工传输方式中，又分为半双工传输和全双工传输。半双工传输是指两台机器不能同时发送和接收。

22、在任何时候，他们只能发送或接收信息。2、8051 单片机的串口结构 8051 串行接口是可编程的全双工串行通信接口。它可以用作异步通信方式（UART），与串行传输信息的外部设备连接，也可以通过标准异步通信协议用于全双工 8051 多机系统。也可以同步使用，使用 TTL 或 CMOS 位寄存器扩展 I/O 口。8051 单片机通过引脚 RXD（P3.0，串行数据接收端）和引脚 TXD（P3.1，串行数据发送端）与外界通信。SBUF 为串口缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存器。它们具有相同的名称和地址空间，但不存在冲突，因为它们中的一个只能由 CPU 读取数据，而另一个只能由 CPU 写入数据。

23、1.串行端口控制和状态寄存器 1.串口控制寄存器 SCON 它用于定义串口的工作方式以及实现接收和发送控制。字节地址为 98H，其位定义如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 任 TB8 RB8 德州仪器 RI SM0、SM1：串口工作模式选择位，定义如下：SM0,SM1 工作方式 功能说明 波特率 0 0 方式 0 8 位移位寄存器 福斯克/12 0 1 方式 1 10 位 UART 多变的 1 0 方式 2 11 位 UART fosc/64 或 fosc/32 1 1 方式 3 11 位 UART 多变的 其中 fosc 是晶体频率 2.2.4 测速

24、单元 对于测量，通常使用接触式转速计。这种转速表必须放在转轴的中心才能测量，使用不方便，局限性很大，也不是很安全。因此，我们设计了一款采用光电传感器的非接触式转速计，测量范围为 1.09999 rpm。测量原理如下：在被测转轴上贴一块铝箔作为反射器，当反射器转动到光电传感器正前方时，光电传感器发射的红外光束被光电传感器上的红外接收管反射回来接收，产生脉冲信号。我们利用这个信号的边沿触发单片机的高精度定时器进行计时。精度可达 1s。当反光板再次转向光电传感器前方时，利用光反射信号的边沿停止单片机的计时。这样就可以准确地测量出转轴的转动周期 t，然后单片机将周期转换成转速并通过LED 数码管显示出

25、来。图 2.2 波形图 图 2.3 连接图 图 2.2 波形图 图 2.3 连接图 这里我们使用由门控信号 GATE 发起的方法。定时器/计数器 T0 为计数器，定时器/计数器T1 为定时器，当 INT1/为高电平时，启动定时器，（每次定时器中断，单片机的计数单元 COUT加 1）同时计数器开始计数，只计数两次就产生中断，停止定时器和计数器，使脉冲的周期T=COUT*K 其中，K 为定时器的正常速度。在本设计中，要求转速在 100rpm 到 1000rpm 的范围内，所以要测量的脉冲周期在 60ms 到 600ms 之间。因此，K 为 20ms 即可满足精度要求。PWM 直流调速系统电路组成及

26、软件设计 PWM 直流调速系统硬件电路及工作过程说明 系统电路图见附录 1。整个工作过程如下：当键盘输入转速信号时，单片机 1 得到这个信号，测量电机的实际转速，与这个转速比较得到转速差，然后通过 PID 计算差值得到一个占空比循环。单片机 1 向单片机 2 发送控制占空比的信号，单片机 1 继续测量实际速度。单片机 2 接收到控制占空比信号后，根据该信号输出一个连续的方波。其中，键盘采用中断处理方式，通过光电传感器检测电机转速。2.4 PWM 直流调速系统软件设计 为了提高编程效率，整个软件设计采用模块化处理。模块主要包括：键盘模块、显示模块、串口模块、测速模块、PID 运算模块、脉冲发生模

27、块。2.4.1 RAM/ROM 配置说明 MCU 1 的 RAM 配置如下表所示：INT1 T0 INT1 T0 一个周期 30H 键盘输入的速度的个位(BCD)31H 键盘输入的转速十位（BCD）32H 键盘输入的速度的百位(BCD)32H 以千为单位的键盘输入速度(BCD)34 小时 测量速度的个位(BCD)35 小时 十位实测速度（BCD）36H 百位(BCD)测量速度 37H 千实测速度（BCD）38 小时 核心价值 39H 测量速度的低字节（BIT）40 小时 测量速度的高字节(BIT)41H 键盘输入速度的低字节（BIT）42 小时 键盘输入速度的低字节（BIT）43 小时 占空比

28、值 44 小时 P 参数值 45 小时 I 参数值 46H D 参数值 47H E(K)的低字节（有符号）48 小时 E(K)的高字节（有符号）49 小时 PID 结果的第一个字节 50 小时 PID 结果的第二个字节 51H PID 结果的第三个字节 52H PID 结果的第四个字节 53H 积分项的第一个字节 54 小时 积分项的第二个字节 55H 积分项的第三个字节 56H 积分项的第四个字节 57H E(K-1)的低字节（有符号）58 小时 E(K-1)的高字节（有符号）59H 2.4.3 程序流程图.图 2.5 主程序流程图 PID 运算 占空比值为 70 E（K）100？开始 初始

29、化 T0、T1、外部中断 0、串行口 调用测速子程序 将测得转速转为 BCD 码 调用显示子程序 将输入的转速化为二进制 将 E（K）给 E（K1）将运算结果发送给单片机 2 图 2.8 计数器 T1 程序流程图 图 2.9 定时器 T2 流程图 图 2.7 键盘程序流程图 第三部分单闭环直流调速系统测试 3.1 测试软件 变形杆菌 Proteusbk 是一款单片机仿真软件。可以模拟单片机及其外围电路或芯片组成的系统，可以体验单片机程序的逻辑错误和电路接口与电路接口之间的逻辑错误。很实用的仿真软件。3.2 测试内容 键盘和显示单元 3.3 测试步骤（1）用 WAVE6000 编写单片机原程序，

30、然后编译成后缀为 HEX 的文件。（2）用 Proteusbak 画出键盘和显示单元的电路图。（3）将 WABE6000 的 HEX 文件加载到 Proteusbak 的硬件图中。开 始 延时消抖 确定键值 有 无 键按 下 键处理 Y N 返回中断 开始 清除中断标志 禁止 T0、T1 中断 关中断 关定时器、计数器 返回中断 开始 关定时器 T1 关门控信号 重置定时初值 计数器加 1 将 20H.1 取反 返回中断（4）运行 Proteusbak 进行时序仿真，仿真结果如图。3.4 测试分析 通过测试可以证明，编写的程序是真实的，没有逻辑错误，外围电路的连接也是真实的，可以焊接制作电路板

31、。第四部分设计总结 本课程设计对 VM 调速方案和 PWM 调速方案进行了描述和比较，选择了后者作为最佳选择，并对该方案进行了详细说明并介绍了设计的具体过程，从方案的选择到具体的硬件实现，从具体的硬件电路到具体的软件实现，从软件实现到调试，每一步都做了比较详细的讲解。虽然最后由于时间和条件有限，无法在具体的电路系统中调试整个系统，但是这门课程的设计，历时两周多，给我的设计印象最深的是基础驱动，PID 的应用与原理，单片机的编程技巧。每个晶体管都应该有一个独立的基极驱动器。为了保证三极管在导通时能迅速达到饱和导通，在关断时能迅速关断，正确设计基极驱动器非常重要。首先，由于每个驱动器是独立的，但控

32、制电路是共用的，所以控制电路和驱动器电路必须相互隔离。其次，驱动器的每个开关过程都包括三个阶段，即开通、饱和开通和关断。具体的基极驱动电路可以根据电流导通、饱和导通、截止波形设计，由功放三极管、门电路和延时环节组成。由于本人知识结构和经验的限制，本次设计中需要模拟的部分一直没有成功，这也是本次设计的失误之一。这种设计最大的错误是没有尽可能地使用结构化的编程方法。在设计单片机应用系统程序时，可以使整个应用系统程序的结构清晰，易于调试和维护。对于一个较大的程序，可以将整个程序按功能划分为若干个模块，不同的模块可以完成不同的功能。针对不同的功能模块，指定相应的入口参数和出口参数，一些经常使用的程序最

33、好编译成函数，这样在整个程序的管理上不会造成混乱，同时也增强了可读性和可移植性。.参考 1洪等人。GTR 基极驱动厚膜集成电路 HL201A。国外电子元器件。2001(6)2 穆新斌功率晶体管的驱动和保护。电力电子技术。1991(1)3 甄荣，金明武，王一平。MCS 51 单片机原理与实用技术M.:人民邮电.2000 4 徐建军.MCS-51 系列单片机应用与接口技术M.:人民邮电.2003 年 5 黄继昌.实用单元电路及其应用M.：人民邮电 2000 附录 1 单闭环直流调速系统硬件电路图 图 3.1 总图 1 附录 2 单闭环直流调速系统部件清单 序列号 代码 姓名 型号或规格 数量 评论

34、 1 74LS04 六个反向器 1 2 74LS21 四输入与门 1 3 R 反抗 1K 13 4 SWPB 电动按钮 12 5 晶体振荡器 12MHz 2 6 C1 电容 0.1uf 12 7 C2 电容 10uf 1 8 C3 电容 4800uf 1 9 C4 电容 470pf 1 10 74LS573 闩锁 2 11 74LS02 两输入或非门 2 12 共阴极 LED 8 13 转变 3 14 MAX708 2 15 555 计时器 1 16 整流桥 1 17 VT 晶体管 2N222 1 18 HL201A 司机 1 19 GTR 功率管 SQD50AB100 1 20 D 快恢复二

35、极管 FR107 3 二十一 直流 1 图 3.2 总图 2 二十二 R 反抗 0.02_ _ 1 附录 3 单闭环直流调速系统程序表 MCU 1 的程序：KEY EQU 38H 组织机构 0000H AJMP 主 组织机构 0003H AJMP INT0 组织机构 0BH AJMP T0 组织 1BH AJMP T1 组织机构 0030H 主要：SETB P3.3；设置 P3.3 P3.4 为输入状态 SETB P3.4 MOV TMOD，#95H MOV TL0,#0FEH 移动 TH0,#0FFH MOV TL1，#0B1H MOV TH1,#0E0H SETB EA MOV IP,#0

36、2H;T0 中断优先于 T1 SETB ET1 SETB ET0 MOV SCON,#80H MOV R0,#30H MOV R7,#8 TT:移动 R0,#0 INC R0 DJNZ R7,TT 移动 44H,#19;设置 P、I、D 参数（扩大 128 倍四舍五入）MOV 45H，#19 移动 46H，#128 移动 53H,#0 移动 54H，#0 开始：呼叫中心 MOV R2,#0 MOV R3,#0 MOV R4,#0BH MOV R5,#0B8H MOV A，R3 MOV R6,#0 MOV R7,A 呼叫分部 移动 39H，R2；39H.40H 是测得的速度（二进制）MOV 40

37、H，R3 ACALL HB2;转转为 BCD 码 MOV A，R3 ANL A,#0F0H MOV 34H,A MOV A,R3 交换一个 ANL A,#0F0H MOV 35H,A MOV A,R4 ANL A,#0F0H MOV 36H,A MOV A,R4 交换一个 MOV 37H,A 呼叫显示 MOV A,30H 交换一个 添加 A,31H MOV R2,A MOV A,32H 交换一个 添加 A,33H MOV R3,A 呼叫 BH2;将 BCD 码转换为二进制数 MOV 41H，R2 MOV 42H，R3；41H、42H 为输入速度（二进制）PID：MOV A，41H SUBB A

38、,39H MOV 47H,A MOV A,42H SUBB A,40H MOV 48H,A MOV R2,44H MOV R3,#0 MOV R6,47H MOV R7,48H ACALL MULS MOV 49H，R2 MOV 50H，R3 MOV 51H，R4 MOV 52H，R5 MOV R2,45H MOV R3,#0 MOV R6,47H MOV R7,48H ACALL MULS MOV R0,53H MOV R1,54H MOV R6,55H MOV R7,56H 呼叫思佳 MOV 53H,R2 MOV 54H,R3 MOV 55H,R4 MOV 56H,R5 MOV R0,49

39、H MOV R1,50H MOV R6,51H MOV R7,52H 呼叫思佳 MOV 49H,R2 MOV 50H,R3 MOV 51H,R4 MOV 52H,R5 MOV A,47H SUBB A,53H MOV 57H,A MOV A,48H SUBB A,54H MOV R2,57H MOV R3,A MOV R6,47H MOV R7,48H ACALL MULS MOV R0,49H MOV R1,50H MOV R6,51H MOV R7,52H 呼叫思佳 MOV 49H,R2 MOV 50H,R3 MOV 51H,R4 MOV 52H,R5 移动 R6，#128 MOV R7,

40、#0 呼叫分部 MOV R0,#7 SS:移动 A,R5;将结果右移 7 位 RRC A MOV R5,A MOV A,R4 RRC A MOV R4,A MOV A，R3 RRC A MOV R3,A MOV A，R2 RRC A MOV R2,A DJNZ R0,SS MOV 43H，R2 MOV A，R2 MOV SBUF,A JNB TI,$CLR TI MOV 57H,47H MOV 58H,48H AJMP 开始;*R2、R3、R4、R5 中的四字节带符号加法加数，R0、R1、R6、R7 中的和数;*结果在 R2、R3、R4、R5 中 思佳：MOV A，R2 添加一个，R0 MOV

41、 R2,A MOV A，R3 ADDC A,R1 MOV R3,A MOV A,R4 ADDC A,R6 MOV R4,A MOV A，R5 ADDC A,R7 MOV R5,A RET;*将双字节 BCD 整数转换为双字节十六进制整数;要转换的双字节 BCD 码整数在 R2、R3 中。转换后的双字节十六进制整数仍在 R2、R3 中。BH2：MOV A，R3 LCALL BCDH MOV R3,A MOV A，R2 LCALL BCDH 移动 B,#100 ;扩大一百倍 穆尔 AB 添加 A,R3 ;并且低字节以十六进制添加 MOV R3,A CLR A ADDC A,B MOV R2,A R

42、ET;*将单字节 BCD 小数转换为单字节十六进制小数;*转换后的单字节十六进制小数仍在累加器 A 中。BCDH：MOV B，#10H DIV AB 移动 R4 ,B ;移动 B,#10 ;将十进制转换为十六进制 穆尔 AB 添加 A,R4 ;十六进制加一个数字 RET CESU：推 PSW 推 SP 推加速 MOV PSW,#08H 移动 R3,#0;软件计数器清零 SETB 20H.0 循环 9：SETB 20H.1 SETB TR0 SETB TR1 20H.1,$20H.0,循环 9 RET;*双字节二进制无符号除法，;*被除数在 R2、R3、R4、R5，除数在 R6、R7。;*R2、

43、R3 中的双字节商 除法：CLR C ；比较除数和除数 MOV A，R3 SUBB A,R7 MOV A，R2 SUBB A,R6 JC DVD1 SETB OV ;溢出 RET DVD1:MOV B,#10H ;计算双字节商 DVD2：CLR C ；部分商和余数都左移一位 MOV A，R5 RLC A MOV R5,A MOV A,R4 RLC A MOV R4,A MOV A，R3 RLC A MOV R3,A XCH A,R2 RLC A XCH A,R2 移动 F0 ,C ;保存溢出位 CLR C SUBB A,R7 ;计算(R2R3-R6R7)MOV R1,A MOV A，R2 SU

44、BB A,R6 ANL C,/F0 ;结果判断 JC DVD3 移动 R2 ,A ;减去足以存储新的余数 MOV A，R1 MOV R3,A 公司 R5 ;商数之一的低位 DVD3：DJNZ B，DVD2 ；计算 16 位商(R4R5)MOV A，R4 ；将商移到 R2R3 MOV R2,A MOV A，R5 MOV R3,A CLR OV ;设置成功标志 RET;*双字节二进制数转换为 BCD 数*;要转换的双字节十六进制整数在 R6、R7 中。要转换的双字节十六进制整数在 R3、R4、R5 中。HB2：CLR A；BCD 码初始化 MOV R3,A MOV R4,A MOV R5,A MO

45、V R2,#10H ;转换双字节十六进制整数 HB3：MOV A，R7 ；将要转换的数字的一位从高端移动到 CY RLC A MOV R7,A MOV A,R6 RLC A MOV R6,A MOV A，R5；带进位的 BCD 码自身相加，相当于乘以 2 ADDC A,R5 大一;_ 小数调整 MOV R5,A MOV A,R4 ADDC A,R4 大甲 _ MOV R4,A MOV A，R3 ADDC A,R3 移动 R3 ,A ;10,000 位双字节十六进制数不超过 6 DJNZ R2,HB3 ;处理后 16bit RET;*双字节二进制有符号乘法（补码）;*被乘数在 R2、R3，乘数在

46、 R6、R7。MULS:MOV R4,#0;清除 R4R5 MOV R5,#0 LCALL MDS;计算结果的符号和两个操作数的绝对值 LCALL MULD;计算两个绝对值的乘积 SJMP MDSE;用二进制补码表示结果;*双字节二进制无符号乘法 MULD:MOV A,R3;通过 R7 计算 R3 MOV B,R7 穆尔 AB 移动 R4,B;暂时存放部分产品 MOV R5,A MOV A，R3；通过 R6 计算 R3 MOV B,R6 穆尔 AB 添加 A,R4;累积部分产品 MOV R4,A CLR A ADDC A,B MOV R3,A 移动 A,R2;通过 R7 计算 R2 MOV B

47、,R7 穆尔 AB 添加 A,R4;累积部分产品 MOV R4,A MOV A，R3 ADDC A,B MOV R3,A CLR A RLC A XCH A,R2;通过 R6 计算 R2 MOV B,R6 穆尔 AB 添加一个，R3；累积部分产品 MOV R3,A MOV A，R2 ADDC A,B MOV R2,A RET MDSE：F0，MDS2；用二进制补码表示结果 CLR OV;结果为正，原码为补码，计算成功 RET MDS：CLR F0；结果符号初始化 MOV A，R6；判断第二个操作数的符号 JNB ACC.7,MDS1;为正，无需处理 CPL F0;为负，结果的符号取反 XCH

48、A,R7 中国人民解放军 添加一个，#1 XCH A,R7 中国人民解放军 ADDC A,#0 MOV R6,A MDS1：MOV A，R2；确定第一个操作数的符号或运算结果 JNB ACC.7,MDS3;为正，无需处理 CPL F0;为负，结果的符号取反 MDS2:MOV A,R5;求第一个操作数的绝对值或运算结果的补数 中国人民解放军 添加一个，#1 MOV R5,A MOV A,R4 中国人民解放军 ADDC A,#0 MOV R4,A MOV A,R3 中国人民解放军 ADDC A,#0 MOV R3,A MOV A,R2 中国人民解放军 ADDC A,#0 MOV R2,A MDS3

49、：CLR OV RET T0：CLR 20H.0 CLR 20H.1 CLR ET0 CLR ET1 CLR EA CLR TR0 CLR TR1 视网膜病变 T1：CLR TR1 MOV TMOD,#15H MOV TL1,#0E0H MOV TH1,#0B1H SETB TR1 INC R3 CPL 20H.1 视网膜病变 INT0:移动 PSW,#00H 呼叫键扫描 呼叫搜索 呼叫 DOKEY 视网膜病变 KEYSCAN：呼叫显示 呼叫测试 JNZ 名单 RET 清单：MOV R7,#3 MOV R6,#0FEH 循环：MOV P1，R6 呼叫扫描 MOV A,R6 RL 一 MOV R

50、6,A DJNZ R7,循环 RET 测试：MOV P1,#0F8H 无 MOV A,P1 ORL A,#07H CPL A;如果为 0，无键点击 RET 扫描：P1.0，LOOP1 移动键,#0 呼叫见 RET 循环 1：P1.1，循环 2 移动键,#1 呼叫见 RET 循环 2：P1.2，循环 3 移动键，#2 呼叫见 RET 循环 3：P1.3，循环 4 移动键，#3 呼叫见 RET 循环 4：RET 参见：CJNE R7，#3，LOOP5 MOV R5,#0 RET LOOP5：CJNE R7，#2，LOOP6 MOV R5,#4 RET LOOP6:CJNE R7,#1,LOOP7