單片機(jī)控制直流電機(jī)調(diào)速86956課件

組長：組員：侯娟、彭龍、周琳

---鐵自092單片機(jī)10組任務(wù)備注

譚張平程序編寫;硬件電路設(shè)計(jì);項(xiàng)目報(bào)告;本組任務(wù)分配

周琳PPT制作;項(xiàng)目報(bào)告;

侯娟項(xiàng)目總結(jié);部分硬件電路調(diào)試工作材料元器件購買

彭龍項(xiàng)目報(bào)告;成員任務(wù)分配表目錄一，任務(wù)與要求說明二，硬、軟件電路設(shè)計(jì)說明三，程序設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試四，項(xiàng)目總結(jié)二，硬、軟件電路設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)以AT89S51單片機(jī)為核心控制單元器件，以LCD1602液晶顯示芯片顯示直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)(直接插到P0口和P2口),運(yùn)用兩級(jí)三極管電路加外圍元器件電路來驅(qū)動(dòng)負(fù)載（直流電動(dòng)機(jī)）.利用紅外對(duì)管來檢測電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)，并經(jīng)過由555集成電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)電路（轉(zhuǎn)換電路）將紅外對(duì)管檢測到的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)以高低電平的形勢(shì)直接輸入單片機(jī)的C/TP3.4口進(jìn)行計(jì)數(shù)。直接利用單片機(jī)上的按鍵來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升或下降。該電路有設(shè)計(jì)簡單，思路明確,價(jià)格便宜,牽涉的知識(shí)面廣,應(yīng)用廣泛但電路的靈敏度不高、誤差大、調(diào)速不穩(wěn)定、調(diào)速范圍小等缺點(diǎn)，只適用于要求不高的場合。1，硬件設(shè)計(jì)電路說明（1）LCD1602液晶顯示器。（2）AT89S51單片機(jī)。（3）紅外對(duì)管測速。（4）硬件電路圖工作原理。2，軟件設(shè)計(jì)說明（1）程序流程方框圖。（2）項(xiàng)目程序。（3）程序調(diào)試。LCD1602液晶顯示器單片機(jī)與LCD模塊之間狀態(tài)單片機(jī)與LCD模塊之間有四種基本操作：1.

寫命令2.讀狀態(tài)3.寫顯示數(shù)據(jù)4.讀顯示數(shù)據(jù)RSR/W操作00寫命令操作（初始化、光標(biāo)定位等）01讀狀態(tài)操作（讀忙標(biāo)志）10寫數(shù)據(jù)操作（要顯示的內(nèi)容）11讀數(shù)據(jù)操作（可以把顯示存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來）RS：數(shù)據(jù)和指令選擇控制端，RS=0:命令/狀態(tài)；RS=1:數(shù)據(jù)R/W：讀寫控制線，R/W=0:寫操作；R/W=1:讀操作E：數(shù)據(jù)讀寫操作控制位，E線向LCD模塊發(fā)送一個(gè)脈沖，LCD模塊與單片機(jī)之間將進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換

LCD1602液晶顯示

讀狀態(tài)操作讀狀態(tài)操作狀態(tài)字的最高位的BF為忙標(biāo)志位，1表示LCD正在忙，0表示不忙。通過判斷最高位BF的0、1狀態(tài)，就可以知道LCD當(dāng)前是否處于忙狀態(tài)，如果LCD一直處于忙狀態(tài)，則繼續(xù)查詢等待，否則進(jìn)行下面的操作。查詢忙狀態(tài)程序段如下：do{i=lcd_r_start();//調(diào)用讀狀態(tài)函數(shù)，讀取LCD狀態(tài)字

i&=0x80;//采用與操作屏蔽掉低7位

delay(2); //延時(shí)

}while(i!=0); //LCD忙，繼續(xù)查詢，否則退出循環(huán)BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0初始化操作

LCD初始工作方式設(shè)置顯示狀態(tài)設(shè)置清屏返回輸入方式設(shè)置001DLNF**—設(shè)置單片機(jī)與LCD接口數(shù)據(jù)位數(shù)DL、顯示行數(shù)N、字型FDL=1:8位、DL=0:4位；N=1:2行、N=0:1行F=1:5×10、F=0:5×7例：00111000B（38H）設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)8位，2行顯示，5×7點(diǎn)陣字符00001DCB—設(shè)整體顯示開關(guān)D、光標(biāo)開關(guān)C、光標(biāo)位的字符閃耀BD=1:開顯示；C=0:不顯示光標(biāo)；B=0:光標(biāo)位字符不閃爍例：00001100B（0CH）打開LCD顯示，光標(biāo)不顯示，光標(biāo)位字符不閃爍清屏命令字01H，將光標(biāo)設(shè)置為第一行第一列000001I/DS—設(shè)光標(biāo)移動(dòng)方向并確定整體顯示是否移動(dòng)I/D=1:增量方式右移、I/D=0:減量方式左移S=1:移位、S=0:不移位例：00000110B（06H）設(shè)置光標(biāo)增量方式右移，顯示字符不移動(dòng)AT89S51介紹AT89S51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程／擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，并且與80C51引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。芯片上的FPEROM允許在線編程或采用通用的非易失存儲(chǔ)編程器對(duì)程序存儲(chǔ)器重復(fù)編程。AT89S51（以下簡稱89C51）將具有多種功能的8位CPU與FPEROM結(jié)合在一個(gè)芯片上，為很多嵌入式控制應(yīng)用提供了非常靈活而又價(jià)格適宜的方案，其性能價(jià)格比較高。EA：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)（一般接+5V）ALE：地址鎖存控制信號(hào)PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)（低電平有效）

AT89S51單片機(jī)控制單元特點(diǎn)1.89S51性能及特點(diǎn)

89S51的主要性能包括： （1）與MCS－51微控制器產(chǎn)品系列兼容。 （2）片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲(chǔ)器（FlashMemory）。 （3）存儲(chǔ)器可循環(huán)寫入／擦除1000次。 （4）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)保存時(shí)間為10年。 （5）寬工作電壓范圍：Vcc可為2.7V～6V。 （6）全靜態(tài)工作：可從0Hz至16MHz。 （7）程序存儲(chǔ)器具有3級(jí)加密保護(hù)。 （8）128×8位內(nèi)部RAM。 （9）32條可編程I／O線。 （10）兩個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器。 （11）中斷結(jié)構(gòu)具有5個(gè)中斷源和2個(gè)優(yōu)先級(jí)。 （12）可編程全雙工串行通道。（13）空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲(chǔ)內(nèi)容。

紅外對(duì)管測速紅外線發(fā)射管簡介：紅外線發(fā)射管也稱紅外線發(fā)射二極管，屬于二極管類。它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光（不可見光）并能輻射出去的發(fā)光器件，主要應(yīng)用于各種光電開關(guān)及遙控發(fā)射電路中。紅外線發(fā)射管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近，只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹脂封裝。產(chǎn)品參數(shù)：發(fā)射距離、發(fā)射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）、發(fā)射的光強(qiáng)度、波長。以上決定紅外線發(fā)射管產(chǎn)品的主要性能及使用范圍。紅外線接收管特征與原理：紅外線接收管是將紅外線光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件，它的核心部件是一個(gè)特殊材料的PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結(jié)面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時(shí)，反向電流很小（一般小于0.1微安），稱為暗電流。當(dāng)有紅外線光照時(shí)，攜帶能量的紅外線光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子---空穴對(duì)（簡稱：光生載流子）。它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟聟⒓悠七\(yùn)動(dòng)，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。發(fā)射管與接收管分別通過一個(gè)的限流電阻后接到5V的電源電路中（接收管要反接），當(dāng)有物體擋在它們中間的時(shí)候，接收管截止，在接收管兩端為高電平。當(dāng)它們之間沒有物體時(shí)接叫管可以接收則導(dǎo)通，它兩端為低電平。正是利用這一原理來測量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。工作原理復(fù)位部分:復(fù)位電路夠面一個(gè)微分電路,在電路工作時(shí)我們需要尋電路進(jìn)行一次復(fù)位,當(dāng)按下復(fù)位按鈕按鈕S3時(shí),單片機(jī)由原來的低電變成高電平完成一個(gè)0-1的轉(zhuǎn)換使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。晶振電路:晶振電路由兩個(gè)瓷片電容和石英晶體晶振組成,給單片機(jī)提供脈沖.該電路提供12MHZ/11.0592MHZ的頻率。按鍵部分:該電路使用兩個(gè)按鈕開關(guān),調(diào)節(jié)電路的占空比改變P1.1輸出端口高低電平的寬度驅(qū)動(dòng)電動(dòng)的導(dǎo)通時(shí)間來改變電動(dòng)的轉(zhuǎn)速（PWM調(diào)制）。當(dāng)按下S1時(shí)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升,當(dāng)按下S2時(shí)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降.。顯示部分：該部分主要是由液晶顯示LCD1602組成，它直接插在單片機(jī)的P0口和P2口就可以直接使用了，可以顯示一些特殊字符、字母、數(shù)字等。它內(nèi)部集成度高，組成了一體化顯示器，使用方便、容易掌握、價(jià)格便宜。直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路：該驅(qū)動(dòng)電路簡單，由一個(gè)Q2PNP（S8550）和Q1NPN（S8050）、兩個(gè)電阻組成的兩極電路構(gòu)成。當(dāng)單片機(jī)的P3.7輸出高電平時(shí)Q1導(dǎo)通,集電極C1電壓漸漸減小而Q2這時(shí)就導(dǎo)通,發(fā)射極有電流流過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)單片機(jī)的P1.1輸出低電平時(shí)Q1截止,集電極C1電壓為高電平而Q2這時(shí)就截止,發(fā)射極沒有電流流過電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。紅外測速電路:該電路由一對(duì)紅外發(fā)射接收對(duì)管、555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器、電阻、電容組成。當(dāng)紅外對(duì)管中間沒有阻礙時(shí)接收管可以接收到發(fā)射管發(fā)射的信號(hào)接收管導(dǎo)通，555定時(shí)器2、6角為低電平（〈1/3VCC=1.66V）,555定時(shí)器3角輸出高電平輸送到單片機(jī)P3.4口為高電平單片機(jī)無效不執(zhí)行內(nèi)部程序.當(dāng)紅外對(duì)管中間有阻礙時(shí)接收管接收不到發(fā)射管發(fā)射的信號(hào)而接收管截止，555定時(shí)器2、6角為高電平（>2/3VCC=3.3V）,555定時(shí)器3角輸出高電平輸送到單片機(jī)P3.4口為低電平單片機(jī)有效執(zhí)行內(nèi)部程序。三，程序設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試

/*1602.cInit1602()//1602初始化Show_Text(char*Text,charrow) //1602第row行顯示16個(gè)字符，

//row＝0或者1，*Text為一個(gè)地址，可以使用一個(gè)數(shù)組。*/#include"reg51.h"#defineDataP0sbitRS=P2^7;sbitRW=P2^6;sbitE=P2^5;sbits1=P3^0;sbits2=P3^1;sbitjdq=P1^1;unsignedintq=0,a; voidDelayms(unsignedintcount){ unsignedinti; for(i=0;i<count;i++);}voidWriteCommand(unsignedcharCom){ RS=0; Data=Com; Delayms(10); E=1; Delayms(10); E=0;

}WriteData(unsignedcharDat){ E=0; RS=1; RW=0; Data=Dat; Delayms(10); E=1; Delayms(10);E=0;}

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