基于at89c51單片機(jī)的電機(jī)控制綜合課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于AT89C51單片機(jī)的電機(jī)控制綜合設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1</b></p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的目的和要求1</p><p><b>　　1.2系統(tǒng)原理1</b></p

2、><p><b>　　2 系統(tǒng)的構(gòu)成2</b></p><p>　　2.1控制器部分2</p><p>　　2.1.1控制器分析2</p><p>　　2.1.2控制器主要功能特性2</p><p>　　2.1.2控制器引腳功能描述3</p><p>　　2.2 數(shù)據(jù)

3、顯示部分4</p><p>　　2.2.1 12864液晶顯示模塊概述4</p><p>　　2.2.2 基本參數(shù)4</p><p>　　2.2.3模塊引腳說(shuō)明5</p><p>　　2.2.4 具體指令介紹：5</p><p>　　2.2.5顯示坐標(biāo)關(guān)系8</p><p>　　3

4、硬件電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 LCD控制電路原理圖8</p><p>　　3.2電機(jī)控制電路9</p><p>　　3.3速度反饋電路10</p><p>　　3.4 MCU接口11</p><p>　　3.5 按鍵電路11</p><p><b>　　4 軟

5、件設(shè)計(jì)12</b></p><p>　　4.1程序要求12</p><p>　　4.2 程序流程圖12</p><p>　　4.3 程序清單12</p><p>　　4.3.1 LCD驅(qū)動(dòng)程序12</p><p>　　4.3.2 主函數(shù)程序17</p><p><b

6、>　　5程序的調(diào)試21</b></p><p>　　5.1 編程軟件KEIL C51簡(jiǎn)介21</p><p>　　5.2 程序編譯和調(diào)試21</p><p><b>　　6 結(jié)語(yǔ)25</b></p><p><b>　　1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><

7、p>　　1.1設(shè)計(jì)的目的和要求</p><p>　　基于AT89C51單片機(jī)的電機(jī)控制綜合系統(tǒng)，以電機(jī)為被控對(duì)象，由AT89C51單片機(jī)作為控制器，結(jié)合速度反饋和LCD液晶顯示模塊，組成一個(gè)有較好控制性和實(shí)時(shí)性的電機(jī)控制綜合系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.2系統(tǒng)原理</b></p><p>　　系統(tǒng)的原理如上圖1.2所示，控制器A

8、T89C51通過(guò)外圍電路控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。由速度反饋電路反饋電機(jī)的速度信息，并進(jìn)行伺服計(jì)算和控制。整個(gè)系統(tǒng)的主要信息可以在LCD顯示模塊上顯示。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)的構(gòu)成</b></p><p><b>　　2.1控制器部分</b></p><p>　　2.1.1控制器分析</p><p&

9、gt;　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89

10、C51是一種高效微控制器。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　2.1.2控制器主要功能特性</p><p>　　·與MCS-51 兼容 </p><p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 </p><p>　　·壽命：1000寫/擦循環(huán) </p>

11、<p>　　·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 </p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz </p><p>　　·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 </p><p>　　·128×8位內(nèi)部RAM </p><p>　　·32可編程I/O線 </p><p>　　

12、·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 </p><p><b>　　·5個(gè)中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道 </b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式 </p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路</p>

13、<p>　　2.1.2控制器引腳功能描述</p><p>　　AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I／O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串

14、行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）</p><p><b>　　Vcc：電源電壓</b></p><p><b>　　GND：地</b></p><p>　　P0口是一組8 位

15、漏極開(kāi)路型雙向I／O 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用</p><p>　　時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在FIash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。</p><p&g

16、t;　　P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電</p><p>　　流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。FIash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。</p><p>　　P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電

17、阻的8位雙向I／O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出</p><p>　　電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行M

18、OVX@RI 指令）時(shí)，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）</p><p>　　P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸</p><p>　　出電流）4 個(gè)TT

19、L邏輯門電路。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。</p><p>　　P3口除了作為一般的I／O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表2.1.2所示：</p><p>　　P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。</p><p>　　RST ：

20、復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）</p><p>　　ALE／PROG： 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖</p><p>　　用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的l／6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外

21、輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。</p><p>　　如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的DO 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。</p>&

22、lt;p>　　PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51 由外部程序</p><p>　　存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。</p><p>　　EA VPP： 外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），E

23、A端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。</p><p>　　如EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。</p><p>　　XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p>

24、<p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　2.2 數(shù)據(jù)顯示部分</p><p>　　2.2.1 12864液晶顯示模塊概述</p><p>　　12864液晶顯示模塊是128×64 點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置國(guó)標(biāo)GB2312 碼簡(jiǎn)體中文字庫(kù)（16X16 點(diǎn)陣）、128 個(gè)字符（8X16

25、點(diǎn)陣）及64X256 點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）?？膳cCPU 直接接口，提供兩種界面來(lái)連接微處理機(jī)：8-位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。</p><p>　　2.2.2 基本參數(shù) </p><p>　　液晶屏類型 STN FSTN </p><p><b>　　模塊顯示效果： </b></p>

26、;<p><b>　　黃綠底黑字 </b></p><p>　　藍(lán)底白字 白底黑字 視角 6點(diǎn)鐘 12點(diǎn)鐘 </p><p>　　驅(qū)動(dòng)方式 1/64 DUTY 1/9 BIAS </p><p>　　背光 LED白色 LED黃綠色 </p><p>　　控制器 KS0108或兼容 ST7920 T6963C

27、 </p><p>　　數(shù)據(jù)總線 8 位并口/6800 方式 串口 </p><p>　　溫度特性 工作溫度：-20℃~+70℃ 儲(chǔ)藏溫度：-30℃~+80℃ </p><p>　　點(diǎn)陣格式 128 x 64</p><p>　　2.2.3模塊引腳說(shuō)明</p><p>　　2.2.4 具體指令介紹：</p>

28、<p>　　1、清除顯示(指令代碼為01H)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：清除顯示屏幕，把DDRAM 位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”。</p><p>　　2、位址歸位(02H)</p>&

29、lt;p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：把DDRAM 位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”，游標(biāo)回原點(diǎn)，該功能不影響顯示DDRAM。</p><p>　　3、點(diǎn)設(shè)定(07H/04H/05H/06H)</p><p>　　CODE：

30、 RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示是否移動(dòng)。</p><p>　　I/D=1 光標(biāo)右移，I/D=0 光標(biāo)左移。</p><p>　　SH=1 且DDRAM 為寫狀態(tài)：整體顯示移動(dòng)，方向由I/D 決定（I/D=1 左移，I/D=

31、0 右移）</p><p>　　SH=0 或DDRAM 為讀狀態(tài)：整體顯示不移動(dòng)</p><p>　　4、顯示狀態(tài)開(kāi)/關(guān)(08H/0CH/0EH/0FH)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能： D=

32、1；整體顯示ON C=1；游標(biāo)ON B=1；游標(biāo)位置ON.</p><p>　　5、游標(biāo)或顯示移位控制(10H/14H/18H/1CH)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：10H/14H：光標(biāo)左/右移動(dòng)；18H/1CH：

33、整體顯示左右移動(dòng)，光標(biāo)跟隨移動(dòng)，AC 值不變</p><p>　　6、功能設(shè)定（36H/30H/34H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：DL=1（必須設(shè)為1） RE=1；擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0：基本指令集動(dòng)作5、游

34、標(biāo)或顯示移位控制(10H/14H/18H/1CH)</p><p>　　7、設(shè)定CGRAM 位址(40H-7FH)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定CGRAM 位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）</p><

35、;p>　　8、設(shè)定DDRAM 位址（80H-9FH）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定 DDRAM 位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）</p><p>　　9、讀取忙碌狀態(tài)（BF）和位址(BF=1, 狀態(tài)忙)</

36、p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：讀取忙碌狀態(tài)（BF）可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成，同時(shí)可以讀出位址計(jì)數(shù)器（AC）的值</p><p>　　10、寫資料到RAM（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）&l

37、t;/p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：寫入資料到內(nèi)部的 RAM（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）</p><p>　　11、讀出RAM 的值</p><p>　　CODE： RW

38、 RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：從內(nèi)部 RAM 讀取資料（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）</p><p>　　12、待命模式(01H)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4

39、 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：進(jìn)入待命模式，執(zhí)行其他命令都可終止待命模式</p><p>　　13、卷動(dòng)位址或IRAM 位址選擇(02H/03H)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p>&

40、lt;p>　　功能：SR=1；允許輸入卷動(dòng)位址 SR=0；允許輸入IRAM 位址</p><p>　　14、反白選擇（04H\05H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：選擇 4 行中的任一行作反白顯示，并可決定反

41、白的與否</p><p>　　15、睡眠模式（08H/0CH）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：SL=1；脫離睡眠模式 SL=0；進(jìn)入睡眠模式</p><p>　　16、擴(kuò)充功能設(shè)定（36H/3

42、0H/34H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：RE=1；擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0；基本指令集動(dòng)作 G=1；繪圖顯示ON G=0；繪圖顯示OFF</p><p>　　17、設(shè)定IRAM 位址或卷動(dòng)位址（40H-7FH）

43、</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：SR=1；AC5~AC0 為垂直卷動(dòng)位址 SR=0；AC3~AC0 寫ICONRAM 位址</p><p>　　18、設(shè)定繪圖RAM 位址（80H-FFH）</p>&l

44、t;p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定 GDRAM 位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）</p><p>　　2.2.5顯示坐標(biāo)關(guān)系</p><p>　　X 坐標(biāo)</p>

45、<p>　　Line1 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H</p><p>　　Line2 90H 91H 92H 93H 94H 95H 96H 97H</p><p>　　Line3 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 8EH 8FH</p><p>　　Li

46、ne4 98H 99H 9AH 9BH 9CH 9DH 9EH 9FH</p><p><b>　　3 硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 LCD控制電路原理圖</p><p><b>　　3.2電機(jī)控制電路</b></p><p>　　電機(jī)H橋控制電路如下圖3.2所

47、示。當(dāng)DCMotorA為高電平時(shí)，NPN型三極管Q4導(dǎo)通，則PNP型三極管Q2和NPN型三極管Q6會(huì)同時(shí)導(dǎo)通;同時(shí)DCMotorB為低電平，NPN型三極管Q5關(guān)閉，則PNP型三極管Q3和NPN型三極管Q7會(huì)同時(shí)關(guān)閉。此時(shí)，電流將從MOTOR B經(jīng)過(guò)電機(jī)向MOTORA方向流動(dòng)，如此驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。反之，DCMotorA為低電平，DCMotorB為高電平，電機(jī)為反向轉(zhuǎn)動(dòng)。如此可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。調(diào)節(jié)DCMotorA或DCMotorB

48、的導(dǎo)通時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速控制。（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）</p><p><b>　　3.3速度反饋電路</b></p><p>　　速度反饋電路如上圖3.3所示。當(dāng)光耦Optoisolator1導(dǎo)通時(shí)，PNP型三極管Q1導(dǎo)通，指示燈LED1發(fā)光，此時(shí)DCMotorSpeed端口為低電平。當(dāng)光耦Optoisolator1

49、不導(dǎo)通時(shí)，指示燈LED1不發(fā)光，此時(shí)DCMotorSpeed端口為高電平。電機(jī)帶了一個(gè)有四個(gè)缺口的轉(zhuǎn)盤，如此。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，會(huì)有4個(gè)脈沖輸入給單片機(jī)，對(duì)這些脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）</p><p>　　由于裝在電機(jī)上的碼盤格數(shù)比較少，而我們程序中速度的級(jí)數(shù)為255，相對(duì)較大。給速度計(jì)數(shù)的T0計(jì)數(shù)器，為滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制性，則獲

50、取速度數(shù)據(jù)的時(shí)間應(yīng)該盡量短（即程序中T0定時(shí)器初始化程序中的Delay延時(shí)）。同時(shí)，這一時(shí)間又要滿足當(dāng)給定速度最大時(shí)，仍有足夠的時(shí)間能夠?qū)λ俣确答佒颠M(jìn)行正確的計(jì)數(shù)。所以這一時(shí)間不能夠太短。合理的確定這一時(shí)間的方法是，給定電機(jī)速度為255，讓其全速轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，從小到大更改計(jì)數(shù)延時(shí)Delay（）的時(shí)間，然后在液晶顯示器上觀察反饋的速度值，當(dāng)其剛好為255時(shí)，此時(shí)的延時(shí)Delay（）時(shí)間為系統(tǒng)的的最佳速度采樣時(shí)間。</p>&l

51、t;p>　　經(jīng)過(guò)上述處理后，我們發(fā)現(xiàn)獲得的這個(gè)延時(shí)時(shí)間是相對(duì)比較長(zhǎng)的，這是因?yàn)楫?dāng)給定速度較大時(shí)，電機(jī)需要轉(zhuǎn)幾十圈才能反饋出實(shí)際的速度值，所以反饋速度所需的時(shí)間比較長(zhǎng)，實(shí)時(shí)控制的能力相對(duì)較差。為克服以上系統(tǒng)的缺點(diǎn)，可以通過(guò)減少速度的級(jí)數(shù)，即減小Pwm_MAX的值來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是速度的級(jí)數(shù)減少后，電機(jī)調(diào)速的連續(xù)性就必然會(huì)降低，電機(jī)在速度動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中的穩(wěn)定性就會(huì)相應(yīng)降低。另外，還可以采用增加電機(jī)碼盤格數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)速度反饋的快速性和準(zhǔn)確性

52、，借此可以在較合理的時(shí)間內(nèi)得到電機(jī)速度的準(zhǔn)備值。第二種改進(jìn)方案更為合理和科學(xué)。</p><p><b>　　3.4 MCU接口</b></p><p><b>　　3.5 按鍵電路</b></p><p>　　按鍵電路如上圖3.5所示。當(dāng)任意一個(gè)按鍵KEY被按下時(shí)，P2.0~P2.2引腳會(huì)對(duì)應(yīng)的的產(chǎn)生一個(gè)低電平。</

53、p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1程序要求</b></p><p>　　我們使用Ｃ語(yǔ)言對(duì)AT89C51進(jìn)行控制程序的編寫。程序中使用到的資源有兩個(gè)定時(shí)器資源，T0工作在16位外部計(jì)數(shù)模式，用于速度的反饋和計(jì)算等數(shù)據(jù)處理。T1工作在8位定時(shí)器自動(dòng)重載模式，引腳P3.4接計(jì)數(shù)信息輸入端

54、口。在T1的定時(shí)溢出中斷程序中進(jìn)行速度的產(chǎn)生及對(duì)電機(jī)的控制操作。系統(tǒng)使用到5個(gè)普通I/O口資源。P1.6和P1.7為控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩路控制信號(hào)。P2.0作為加速按鍵信息輸入端口，P2.1作為減速按鍵信息輸入端口，P2.2作為方向控制鍵信息輸入端口。（本文由 點(diǎn)夢(mèng)時(shí)刻 www.dreamoment.com 傾情奉獻(xiàn)）</p><p>　　程序運(yùn)行時(shí)，先進(jìn)行LCD控制程序的初始化并對(duì)顯示進(jìn)行預(yù)處理。然后讀預(yù)設(shè)速度初值

55、，由T1中斷服務(wù)程序產(chǎn)生PWM速度控制信號(hào)，T0反饋速度信息并進(jìn)行速度的計(jì)算處理。KEY1和KEY2可對(duì)速度進(jìn)行加減操作。KEY3可對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的控制操作。</p><p>　　程序的編寫要遵循性保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下消耗盡量少消耗資源的原則，并要考慮實(shí)際的可操作性和滿足系統(tǒng)在各種工作環(huán)境下能穩(wěn)定正常運(yùn)行的要求。</p><p><b>　　4.2 程序流程圖</b&g

56、t;</p><p><b>　　4.3 程序清單</b></p><p>　　4.3.1 LCD驅(qū)動(dòng)程序</p><p><b>　　/*</b></p><p><b>　　LCD.C</b></p><p>　　128×64 LCD驅(qū)動(dòng)程

57、序頭文件</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　#ifndef LCD_H_</p><p>　　#define LCD_H_</p><p>　　#include<REG51.H></p><p>　　sbit LCD_BL=P1^4; //定義背光控制信

58、號(hào)</p><p>　　void LcdLightOn();//點(diǎn)亮背光燈</p><p>　　void LcdLightOff();//熄滅背光燈</p><p>　　void LcdClear();//清屏</p><p>　　void LcdInit();//初始化</p><p>　　void Lcd

59、PutChar(unsigned char c);//顯示ASCⅡ碼</p><p>　　void LcdPuts(unsigned char*s); //顯示字符串</p><p>　　#endif //LCD_H_</p><p><b>　　/*</b></p><p><b>　　LCD.C<

60、;/b></p><p>　　128×64 LCD驅(qū)動(dòng)程序</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　#include <INTRINS.H></p><p>　　#include <ABSACC.H></p><p>　　unsigne

61、d char LcdCursor; //定義屏幕光標(biāo)（取值0～63，光標(biāo)本身不可見(jiàn)）</p><p><b>　　int i,j;</b></p><p>　　void LcdLightOn() //功能：點(diǎn)亮背光燈</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_

62、BL = 1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdLightOff() //功能：熄滅背光燈</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_BL = 0;</p><p><b>　　}<

63、;/b></p><p><b>　　/*</b></p><p>　　函數(shù)：LcdGetBF()</p><p><b>　　返回：</b></p><p>　　BF=1，表示忙，不可進(jìn)行任何操作</p><p>　　BF=0，表示不忙，可以進(jìn)行正常操作</p&

64、gt;<p><b>　　*/</b></p><p>　　bit LcdGetBF()//功能：讀出狀態(tài)位BF</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char dat;</p><p>　　dat = XBYTE[0xD002];//XB

65、YTE的定義見(jiàn)<ABSACC.H></p><p>　　return (bit)(dat & 0x80);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdWriteCmd(unsigned char cmd) //功能：向LCD發(fā)送命令</p><p><b>

66、　　{</b></p><p>　　while ( LcdGetBF() );</p><p>　　XBYTE[0xD000] = cmd;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdWriteDat(unsigned char dat)// 功能：向LCD寫入數(shù)據(jù)<

67、/p><p><b>　　{</b></p><p>　　while ( LcdGetBF() );</p><p>　　XBYTE[0xD001] = dat;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char LcdReadDat()

68、 //功能：從LCD讀出數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　volatile unsigned char dat;</p><p>　　while ( LcdGetBF() );</p><p>　　dat = XBYTE[0xD003];</p><p>　　d

69、at = XBYTE[0xD003];//需要連續(xù)執(zhí)行兩次才能夠讀出真正的數(shù)據(jù)</p><p>　　return dat;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*</b></p><p>　　函數(shù)：LcdSetAC()</p><p>

70、　　功能：設(shè)置DDRAM（顯示數(shù)據(jù)RAM）的AC（地址計(jì)數(shù)器）值</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　void LcdSetAC(unsigned char ac)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ac &= 0x3F;</p>

71、;<p>　　ac |= 0x80;</p><p>　　LcdWriteCmd(ac);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdClear()//功能：LCD清屏，并使光標(biāo)回到0</p><p><b>　　{</b></p>

72、<p>　　LcdWriteCmd(0x01);//清屏命令</p><p>　　LcdCursor = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdDelay(unsigned char t) //功能：延時(shí)(t*100)個(gè)機(jī)器周期</p><p><b&g

73、t;　　{</b></p><p>　　unsigned char n;</p><p><b>　　do</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　n = 49;</b></p><p>　　while (

74、 --n != 0 );</p><p>　　} while ( --t != 0 );</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdInit()//功能：LCD初始化</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LcdWri

75、teCmd(0x30);//設(shè)置基本指令集</p><p>　　LcdDelay(3);</p><p>　　LcdWriteCmd(0x30);//設(shè)置基本指令集（需要再執(zhí)行一次）</p><p>　　LcdDelay(1);</p><p>　　LcdWriteCmd(0x0C);//開(kāi)啟顯示</p><p>

76、;　　LcdDelay(3);</p><p>　　LcdClear();//清屏</p><p>　　LcdDelay(250);</p><p>　　LcdWriteCmd(0x06);//設(shè)置進(jìn)入點(diǎn)</p><p>　　LcdDelay(10);</p><p><b>　　}</b>

77、;</p><p>　　void LcdCheckAC() //功能：根據(jù)光標(biāo)位置調(diào)整AC</p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch ( LcdCursor )</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

78、　case 16:</b></p><p>　　LcdSetAC(16);</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 32:</b></p><p>　　LcdSetAC(8);</p><p><b>　　

79、break;</b></p><p><b>　　case 48:</b></p><p>　　LcdSetAC(24);</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 64:</b></p><p>

80、;　　LcdCursor = 0;</p><p>　　LcdSetAC(0);</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　default:</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>&

81、lt;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdPutChar(unsigned char c) //功能：顯示ASCII碼</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LcdWriteDat(c);</p

82、><p>　　LcdCursor++;</p><p>　　LcdCheckAC();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LcdPutHZ(unsigned char ch, unsigned char cl) //功能：顯示漢字</p><p><b>

83、　　{</b></p><p>　　if ( LcdCursor & 0x01 )</p><p>　　{//顯示漢字時(shí)，必須偶地址對(duì)準(zhǔn)，即光標(biāo)位置不能是奇數(shù)</p><p>　　LcdPutChar(' ');//額外輸出一個(gè)空格</p><p><b>　　}</b></p

84、><p>　　LcdWriteDat(ch);</p><p>　　LcdWriteDat(cl);</p><p>　　LcdCursor += 2;</p><p>　　LcdCheckAC();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Lcd

85、Puts(unsigned char *s) //功能：顯示字符串</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char ch, cl;</p><p><b>　　for (;;)</b></p><p><b>　　{</b></p&

86、gt;<p>　　ch = *s++;</p><p>　　if ( ch == '\0' ) break;</p><p>　　if ( ch < 0x80 )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LcdPutChar(ch);</p><

87、p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　cl = *s++;</p><p>　　LcdPutHZ(ch,cl);</p><p><b>　　

88、}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.3.2 主函數(shù)程序</p><p><b>　　/*</b></p><p><b>　　顯示主程序</b&g

89、t;</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　#include<REG51.H></p><p>　　unsigned char SD[4]={'1','2','3','4'};//速度設(shè)定</p><p>　　unsign

90、ed char FK[4]={'2','2','3','4'};//速度反饋</p><p>　　unsigned int D=0; //方向控制中間變量</p><p>　　unsigned int Pwm=0; //速度產(chǎn)生中間變量</p><p

91、>　　unsigned int Pwm_Value=0; //速度計(jì)算中間量 </p><p>　　unsigned int Value=0; //速度初值 </p><p>　　sbit KEY1=P2^0; //按鍵</p><p>　　sbit KEY2=P2^1;</p&g

92、t;<p>　　sbit KEY3=P2^2;</p><p>　　sbit MotorA=P1^6; //兩個(gè)電機(jī)控制端</p><p>　　sbit MotorB=P1^7; </p><p>　　bit SWTR; //延時(shí)程序變量</p><p><b

93、>　　bit SWTF;</b></p><p>　　unsigned int SWTV;</p><p>　　#define Pwm_MAX 255 //速度級(jí)數(shù)</p><p>　　/********************************************************/</p><p&

94、gt;　　函數(shù)：Delay()</p><p>　　延時(shí)1ms 65.53s</p><p>　　t>0時(shí)，延時(shí)（t*0.001）s</p><p>　　t=0時(shí)。延時(shí)65.53s</p><p>　　/********************************************************/</p>

95、<p>　　void Delay(unsigned int T) //延時(shí)程度</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　SWTV=T;</b></p><p><b>　　SWTR=1;</b></p><p>　　while(!S

96、WTF);</p><p><b>　　SWTR=0;</b></p><p><b>　　SWTF=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void KEY() //按鍵處理函數(shù)</p><p><b

97、>　　{</b></p><p>　　if(KEY1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Pwm_Value=Pwm_Value+1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(KEY2==0)<

98、/p><p><b>　　{</b></p><p>　　Pwm_Value=Pwm_Value-1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Pwm_Value>255) Pwm_Value=255;</p><p>　　if(Pwm_Value

99、<0) Pwm_Value=0;</p><p>　　if(KEY3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(D==0) D=1;</p><p>　　else D=0;</p><p><b>　　}</b></p>

100、<p><b>　　}</b></p><p>　　void PWM_Init() //速度產(chǎn)生函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　staticunsigned char t=0;</p><p><b>　　t++;</b>&

101、lt;/p><p>　　if(t>Pwm_MAX) t=0;</p><p>　　if(t<=Pwm_Value)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Pwm=1;</b></p><p><b>　　}</b>&

102、lt;/p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Pwm=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(D==0)&

103、lt;/b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　MotorA=0;</b></p><p>　　MotorB=Pwm;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else<

104、/b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　MotorA=Pwm;</p><p><b>　　MotorB=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

105、</p><p>　　void Show_Value(unsigned char CH[]) //數(shù)據(jù)顯示函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i;</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p&g

106、t;<b>　　{</b></p><p>　　LcdPutChar(CH[i]);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Show_Init() //數(shù)據(jù)顯示預(yù)處理

107、函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LcdWriteCmd(0x80);</p><p>　　LcdPuts("速度設(shè)定");</p><p>　　LcdWriteCmd(0x90);</p><p>　　LcdPuts("速度反饋&qu

108、ot;);</p><p>　　LcdWriteCmd(0x88);</p><p>　　LcdPuts("速度方向");</p><p>　　LcdWriteCmd(0x98);</p><p>　　LcdPuts("測(cè)控071 ");</p><p>　　LcdWriteCm

109、d(0x9c);</p><p>　　LcdPuts(" 29號(hào) ");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void T_int()//定時(shí)器初始化函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T

110、MOD&=0x00;</p><p>　　TMOD=0x25;</p><p>　　TH1=TL1=0xa4;</p><p>　　TH0=TL0=0;</p><p><b>　　ET1=1;</b></p><p><b>　　TR1=1;</b></p&g

111、t;<p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void MeasureSpeed()//速度反饋及信息處理函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int

112、m;</p><p>　　TH0=TL0=0;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　Delay(2400);</p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　TF0=0;</b></p

113、><p>　　m=2*(TH0*255+TL0);</p><p>　　if(m>Value) Pwm_Value++;</p><p>　　if(m<Value) Pwm_Value--;</p><p>　　FK[3]=(m%10)+48;</p><p>　　FK[2]=(m/10%10)+48;&l

114、t;/p><p>　　FK[1]=(m/100%10)+48;</p><p>　　FK[0]=(m/1000%10)+48;</p><p>　　SD[3]=(Pwm_Value%10)+48;</p><p>　　SD[2]=(Pwm_Value/10%10)+48;</p><p>　　SD[1]=(Pwm_Valu

115、e/100%10)+48;</p><p>　　SD[0]=(Pwm_Value/1000%10)+48;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()//主函數(shù)部分</p><p><b>　　{ </b></p><p>

116、　　unsigned char i;</p><p><b>　　MotorA=0;</b></p><p><b>　　MotorB=0;</b></p><p><b>　　EA=0; </b></p><p>　　T_int(); //定時(shí)器初始化</p>

117、<p>　　Delay(50);</p><p>　　LcdInit();//LCD初始化</p><p>　　/*****************************************/</p><p>　　for(i=0;i<2;i++)</p><p><b>　　{</b></

118、p><p>　　LcdLightOff();</p><p>　　Delay(660);</p><p>　　LcdLightOn();</p><p>　　Delay(660);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Delay(660);</p&

119、gt;<p>　　LcdClear();</p><p>　　Delay(660);</p><p>　　/****************************************/</p><p>　　Show_Init();</p><p>　　Delay(20);</p><p>　　Val

120、ue=90;//速度初值</p><p>　　Pwm_Value=Value;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　for(;;)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　KEY()

121、;//按鍵處理</p><p>　　MeasureSpeed(); //速度反饋</p><p>　　LcdWriteCmd(0x94);</p><p>　　Show_Value(FK); //顯示實(shí)時(shí)速度</p><p>　　LcdWriteCmd(0x84);</p><p>　　Show_Value

122、(SD); //顯示設(shè)定值</p><p>　　LcdWriteCmd(0x8c); //顯示方向</p><p>　　if(D==0)LcdPuts("正向");</p><p>　　if(D==1)LcdPuts("反向");</p><p><b>　　}</b>&l

123、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　void T1ZD() interrupt 3 //T1中斷服務(wù)程序</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char m=0;</p><p><b>　　TR1=0;

124、</b></p><p>　　PWM_Init(); //電機(jī)控制</p><p>　　if(SWTR) //延時(shí)程序控制</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(--SWTV==0) SWTF=1;</p><p><b>　　}</

125、b></p><p><b>　　TR1=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5程序的調(diào)試</b></p><p>　　5.1 編程軟件Keil C51簡(jiǎn)介</p><p>　　我們使用KEIL C51

126、軟件來(lái)對(duì)程序進(jìn)行編譯和調(diào)試。Keil C51是德國(guó)知名軟件公司Keil（現(xiàn)已并入ARM公司）開(kāi)發(fā)的基于8051內(nèi)核的微控制器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是目前開(kāi)發(fā)8051內(nèi)核單片機(jī)的主流編譯工具。</p><p>　　5.2 程序編譯和調(diào)試</p><p>　?。?）運(yùn)行Keil C51軟件。新建工程。選擇Keil C51軟件的菜單“Project | New |u Vision Project…”，參

127、考圖5.1。彈出一個(gè)名為“Create New Project”的對(duì)話框，為工程取名為“SOK”。然后存放到指定文件夾。</p><p>　?。?）緊接著，Keil C51提示您選擇CPU器件。8051內(nèi)核單片機(jī)最早是由Intel公司研發(fā)的。因此，在這里您可以選擇Intel公司的第1個(gè)器件“80/87C52”，參見(jiàn)圖 5.2。接下來(lái)彈出一個(gè)對(duì)話框。我們不需要添加啟動(dòng)代碼，所以這里選擇 “否(N)”。</p&

128、gt;<p>　?。?）選擇Keil C51軟件的菜單“File | New…”,將出現(xiàn)的新文檔命名為“SOK”。選擇菜單“File | Save”,彈出一個(gè)名為“Save As”的對(duì)話框。建議將文件名改為“SOK.c”， 如此，我們建立了一個(gè)C語(yǔ)言的程序文本。如圖5.3所示。</p><p>　?。?）單擊Keil C51軟件左邊“Project Workspace”項(xiàng)目工作窗口的“＋”，然后右擊

129、“Source Group 1”文件夾，會(huì)彈出如圖5.4所示的選擇菜單。單擊其中的“Add Files to Group 'Source Group 1'”項(xiàng)，將彈出如圖5.5所示的對(duì)話框。選擇文件類型為“C Source file”，這時(shí)，對(duì)話框內(nèi)將出現(xiàn)剛才保存的“SOK.c”。單擊文件“SOK.c”，再按一次“Add”按鈕，最后按“Close”按鈕。這時(shí)，源程序文件“main.asm”出現(xiàn)在項(xiàng)目工作窗口的“Sourc

130、e Group 1”文件夾內(nèi)，可以單擊左邊的“＋”展開(kāi)后查看。</p><p>　?。?）在“SOK.c”文件中輸入程序代碼，單擊Keil C51工具欄的“”圖標(biāo)，彈出名為“Options for Target ‘Target 1’”的對(duì)話框。單擊“Output”標(biāo)簽頁(yè)，選中“Create HEX File”項(xiàng)，然后“確定”。參見(jiàn)圖 5.6。單擊工具欄的“”按鈕編譯當(dāng)前源程序。編譯結(jié)果會(huì)顯示在輸出窗口內(nèi)。如果是“

131、0 Error(s), 0 Warning(s)”就表示程序沒(méi)有問(wèn)題了。如果存在錯(cuò)誤或警告，請(qǐng)仔細(xì)檢查您的程序是否與程序清單一致。修改后，再編譯，直到通過(guò)為止。如此可成功生成HEX文件。</p><p>　?。?）使用“Flash Magic”軟件進(jìn)行ISP方式下載HEX文件。如下圖5.7所示。選擇實(shí)際使用的COM端口，Baud Rate選擇9600或19200，Device選擇89V51RD2。勾中“Erase

132、 Blocks used by Hex File”。點(diǎn)擊“Browse”，然后打開(kāi)文件我們需要下載的SOK.hex文件。勾中“Verify after programming”，其它選項(xiàng)不要選擇。按“Start”按鈕，會(huì)彈出一個(gè)紅色對(duì)話框提示您復(fù)位單片機(jī)以進(jìn)入ISP模式。這時(shí)按一次Quick51實(shí)驗(yàn)板上的RST按鍵，ISP下載過(guò)程開(kāi)始。如果下載失敗，請(qǐng)仔細(xì)檢查操作步驟，再試一次。再按一次Quick51實(shí)驗(yàn)板上的RST按鍵，程序開(kāi)始運(yùn)行。