直流电机PI转速控制(基于STC89C52RC)

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智能小车文献综述

智能小车文献综述基于单片机的智能小车文献综述1.国外实务界和学术界研究现状机器人自其诞生以来，作为新生科技的代表就不断应用到各个行业，诸如机械、电子、交通、宇航、通信、军事等领域。

尤其是近年来机器人的智能水平不断提高，并开始走进人们的生活。

在人们在不断探索、改造、认识自然的过程中，也不断的尝试着制造机器人以替代人类，比如IBM研制的蓝巨人、现在家庭生活中常用的机器人吸尘器、机器人擦窗机等等。

机器人属于自动化运转的机器，但是其具备了一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，具有高度灵活性。

在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。

随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。

结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等，智能小车则可作为机器人的代表[1]。

智能小车，也称轮式机器人，是移动机器人中的一种。

集合了传感器技术，和自动控制技术。

智能小车就是通过传感采集信号，将采集到的信号进行整理，传输给单片机，通过单片机编程控制小车做出智能反应。

智能车辆的研究始于20世纪50年代初，美国BarrettEleetronies 公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统(Automated Gulded VehicleSystem,Aovs)。

1974年,瑞典的VolvoKalmar轿车装配工厂与sehiinder-Digitron公司合作研制出了可装载轿车车体的AGVS,并由多台该种AGVS组成了汽车装配线,从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。

因其采用的AGVS经济效益明显，许多纷纷效仿并逐步使AGVS成为装配作业中流行的运输手段。

基于STC89C52单片机最小系统的设计

基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计1 设计内容及要求设计题⽬：基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计及制作。

设计要求：输⼊信号为传感器、电压、电流、开关等形式，单⽚机型号可以⾃⼰选择（51,128,430等），输出控制信号为模拟电压或者数字信号，控制对象可以是电机（直流电机，步进电机）、开关、显⽰器等。

（注：可以采⽤单⽚机、传感器电路模块以及集成电路芯⽚制作。

）使⽤器材：感光板及常⽤PCB制版器材、常⽤电⼦装配⼯具、万⽤表、⽰波器及电⼦元器件（详见附录）。

2 STC89C52单⽚机2.1 STC89C52单⽚机简介单⽚微型计算机简称单⽚机，是典型的嵌⼊式微控制器（Microcontroller Unit），常⽤英⽂字母的缩写MCU表⽰单⽚机，它最早是被⽤在⼯业控制领域。

单⽚机由芯⽚内仅有CPU的专⽤处理器发展⽽来。

最早的设计理念是通过将⼤量外围设备和CPU集成在⼀个芯⽚中，使计算机系统更⼩，更容易集成进复杂的⽽对体积要求严格的控制设备当中。

⽤专业语⾔讲，单⽚机就是在⼀块硅⽚上集成了微处理器、存储器及各种输⼊/输出接⼝的芯⽚。

2.2 单⽚机的特点（1）⾼集成度，体积⼩，⾼可靠性单⽚机将各功能部件集成在⼀块晶体芯⽚上，集成度很⾼，体积⾃然是最⼩的。

芯⽚本⾝是按⼯业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗⼯业噪声性能优于⼀般通⽤的CPU。

单⽚机程序指令，常数及表格等固体化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在⼀个芯⽚内，故可靠性⾼。

（2）控制功能强为了满⾜对控制对象的要求，单⽚机的指令系统均有极丰富的条件：分⽀转移能⼒、I/O⼝的逻辑操作机位处理能⼒，⾮常适⽤于专门的控制功能。

（3）低电压，低功耗，便于⽣产携带为了便于⼴泛使⽤于便携式系统，许多单⽚机内的⼯作电压仅为 1.8V～3.6V，⼯作电流仅为数百微安。

（4）易扩展⽚内具有计算机正常运⾏所需的部件。

芯⽚外部有许多供扩展⽤的三总线及并⾏、串⾏输⼊/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应⽤系统。

基于STC89C52RC单片机的智能小车设计

攘专论
基于ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ单片机的智能小车设计
薛鹏安哲宋鹏飞东北大学信息科学与工程学院
综上，选择方案三，使用ＲＰ５底盘履带式电动小车。
【摘要１系统采用两片ＳＴＣ８９Ｃ５２Ｐ．Ｃ单片机为核心控制器，结合红外收
一
系统方案
１．１功能与要求
１．１．１功能
够完成对本题目要求较简单的控制。５１单片机控制简单，下载使用方便。其处理能力能够满足本题目的要求，故采用方案器模块的选择比较方案一：使用红外发射和接收管制作红外收发电路，红外发射管发当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，实现两车交替超车领出红外线，跑功能。跑道如图１－１。接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管１．１．２设计要求发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。输出的高低电平通过电压比从而进行控制。这样自己制作组（１）甲车和乙车分别从起点标志线开始，在行车道各正常行驶一较器可以得到单片机可以识别的信号，
１．２系统分模块比
较与论证本系统主要由车体、控制器、电机驱动、
为使红外收发管感应黑色胶布线保证灵敏从而控制小车，使用方
案二的ＴＣＲＴ５Ｏ０Ｏ红外收发模块。
１．２．４电机驱动模块的选择比较方案一：采用专用芯片Ｌ２９８Ｎ作为电机驱动芯片。Ｌ２９８Ｎ是一个具它相应频率高，一片Ｉ２９８Ｎ可以分别红外收发传感器、无线有高电压大电流的全桥驱动芯片，收发模块、测距模块控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，组成，现做比较分析如操作方便，稳定性好，性能优良。方案二：对于直流电机用分立元件构成驱动电路。由分立元件构成

基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计-课设报告

北京信息科技大学测控综合实践课程设计报告题目：基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计学院：仪器科学与光电工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：摘要摘要基于单片机的转速测量方法较多，本次设计主要针对于光电传感器测量直流电机转速的原理进行简单介绍，并说明它是如何对电机转速进行测量的。

通过实验得到结果并进行了数据分析。

本次设计应用了STC89C52RC单片机，采用光电传感器测量电机转速的方法，其中硬件系统包括脉冲信号的产生模块、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块，采用C语言编程，结果表明该方法具有简单、精度高、稳定性好的优点。

关键词：直流电机；单片机；PWM调节；光电传感器Abstract目录摘要 (I)第一章概述 (1)1.1 课设目标 (1)1.2 内容 (1)第二章系统设计原理 (2)2.1 STC89C52单片机介绍 (2)2.2 STC89C52定时计数器 (4)2.3 STC89C52中断控制 (6)2.4 光电传感器 (6)2.5 数码管介绍 (7)第三章硬件系统设计 (10)3.1测速信号采集及其处理 (10)3.2 单片机处理电路设计 (11)3.3 显示电路 (12)3.4 PWM驱动电路 (13)第四章软件设计 (14)4.1语言选用 (14)4.2程序设计流程图 (14)4.3原程序代码 (15)第五章数据分析 (19)总结 (20)附件 (21)参考文献 (23)第一章概述在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。

目前国内外测量电机转速的方法有很多，按照不同的理论方法，先后产生过模拟测速法(如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。

计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。

基于51单片机的直流电机转速PI控制

2.1 直流电机转速控制电路原理图
… …
图 xx 电路原理图
上图中 LED 数码管显示中的 74LS164 芯片的引脚及功能如下所述：
芯片引脚功能对照表
符号 SA、SB Q0~Q7 CP（CLK） VCC GND /MR(/CLR)
功能串行数据输入端并行数据输出端时钟输入端（上升沿有效）电源正（5V）接地清零端（低电平有效）
直流电机 PI 转速控制—基于 51 单片机
1.项目系统组成
本项目由 STC89C52RC 单片机最小系统，12MHZ 晶振。直流电机驱动电路、直流电机（5V）、光电测速电路以及数码管显示电路组成。详细器件见下文电路图。
2.直流电机转速控制电路原理
直流调速的方法有多种，本文是基于 PWM（脉冲宽度调制）技术，改变直流电机等效电枢电压，以此在一定范围实现直流电机的调速。
void timer1() interrupt 3 {
TR1=0; TH1=pwmh; TL1=pwml; PWM1=0;
//T1 中断响应函数
//关闭定时器 T1 //T1 重置初值 //T1 重置初值，改变 PWM 占空比 //输出低电平
}
void PID_pwm()
{
unsigned int speed=0,pwm=0,pwmhh=0,pwmll=0; speed=10*pulse; //脉冲数换算为转速（转/分）speed=60*pulse*1000/(12*50*10)
综上所述，要想电机正转，则需要 PWM1=1，同时 PWM2=0；要想电机反转，则需要 PWM2=1，同时 PWM1=0；要想电机停止，则需要 PWM1=1，同时 PWM2=1，或者 PWM1=0，同时 PWM2=0。

STC89C52RC步进电机控制程序

{
while(x--);
}
void main()
{
unsigned int i;
while(1)
{
if(k1==0)
{
delay_ms(100);
if(k1==0)//按下不动，正转
{
for(i=0;i<8;i++)
{
set_IO(ZZ[i]);
delay_ms(200);
}
}
}
if(k2==0)
{
unsigned char code FZ[]= {0x06, 0x07, 0x03, 0x0B, 0x09, 0x0D, 0x0C, 0x0E};//反转
//定义步进电机四相接口
sbit D1=P1^0;
sbit D2=P1^1;
sbit D3=P1^2;
sbit D4=P1^3;
//定义按键
sbit k1=P3^2;
sbit k2=P3^3;
//将步进电机四个口设置为一组I/O，只占用四个I/O口
void set_IO(unsigned char n)
{
D1 = n & 1;
D2 = n >> 1 & 1;
D3 = n >> 2 & 1;
D4 = n >> 3 & 1;
}
void delay_ms(unsigned int x)//延时毫秒级
stc89c52rc步进电机控制程序plc控制步进电机程序步进电机的控制程序pwm控制步进电机程序步进电机控制器单片机控制步进电机步进电机控制步进电机驱动程序plc控制步进电机步进电机的控制方法
四相五线步进电机控制程序。

一种无刷直流电机驱动器的设计与实现

功
直流输入
率
电
路
稳压电路
控
制
电
按键控制
路
三相逆变电路驱动电路
保护电路
BLDC
位置信号
单片机
LCD1602显示
串口通信接口
图 1 无刷直流电机驱动器拓扑结构 Fig.1 Brushless DC motor driver topology
2 无刷直流电机闭环控制策略
无刷直流电机功率电路高频开关过程会产生高频干扰，微分环节会加剧对系统影响，因此采用 PI 调节器实现对无刷电机的速度闭环控制，其控制结构框图如图 2 所示。
结束
图 6 定时器控制 PI 中断流程 Fig.6 Timer controlling PI interrupt flow chart
4.3 串口中断程序驱动器支持串口指令控制方式，串口接口用来
刷直流电机控制系统的功率逆变电路、驱动电路及控制电路进行了设计；还对HALL转速
获取程序、定时器PI中断程序及串口中断程序工作流程进行了介绍；最后，通过绘制原理图
和制作印制电路板，搭建了无刷直流电机驱动器样机，通过试验测试，该驱动器能够实现
+24 V
+12 V
D1
R19
10 Ω R27
U2
P2.5
SWM1 SD
1 2 3 4
VCC IN SD COM
VB HO VS LO
8 7 6 5
+ C4 1 μF
R31
10 k
IR2104
10 Ω R35 10 k

STC89C52单片机控制直流电机设计

原创性声明
本人呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本毕业论文的知识产权归属于培养单位。
3主控制模块的设计
3.1 89C52
89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C52是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图2.1 7805管脚图
2.2
整个电源供电模块由一片7805和4个电容构成。这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805，C1、C2为输入端滤波电容，C3、C4为输出端滤波电容。如图2.2所示，7805的1脚接正9V的输入，2脚接地，3脚为输出。在1脚和2脚间接两个滤波电容。3脚和2脚间也接两个滤波电容。
针对直流电机运行环境恶劣、干扰严重的特点，从系统的硬件设计、软件设计等多方面进行抗干扰的综合考虑，并利用多种软件和硬件技术来提高和改善系统的抗干扰能力，有效地提高了系统的可靠性和实用性。运行结果表明，系统实现了电机的高精度多速度控制，达到了性能指标要求。

基于STC89C52单片机红外遥控步进电机

项目名称：基于STC89C52单片机红外遥控步进电机一、摘要>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>二、关键词>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>三、STC89S52概述>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>1.概述>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>2.主要性能>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>3.单片机引脚分布图>>>>>>>>>>>>>>>>>>>四、功能描述及分析>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>五、软件描述>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>1.程序流程图>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>2.判断编码电平流程图>>>>>>>>>>>>>>>>>六、操作说明>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>七、实施步骤>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>1.步骤>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>2.PCB制作流程>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>3.原理图及电路分析>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>八、项目制作原件清单>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>九、项目程序>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>十、毕业作品实物照>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 十一、毕业设计总结>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>一、摘要随着我国工业化、信息化进程的高速发展，电子信息产业蓬勃发展，国内对单片机及其外围设备研究越来越深入，实用也越来越广泛。

STC89C52RC单片机介绍

STC89C52RC单片机介绍STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

主要特性如下：1. 增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.2. 工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz4. 用户应用程序空间为8K字节5. 片上集成512字节RAM6. 通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。

7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8. 具有EEPROM功能9. 具有看门狗功能10. 共3个16位定时器/计数器。

即定时器T0、T1、T211. 外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒12. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART13. 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）14. PDIP封装STC89C52RC单片机的工作模式掉电模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序● 空闲模式：典型功耗2mA● 正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA● 掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备STC89C52RC引脚图STC89C52RC引脚功能说明VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O 口。

基于单片机的步进电机控制系统设计

基于AT89C52单片机的步进电机控制系统设计摘要：步进电机专用开发系统，适用于数控机床及某些特定条件及系统。

本文通过单片机为开发平台,对步进电机进行控制.采用单片机A T89C52,根据输入的数据转化成的控制信号来控制步进电动机的角位移的一种方法,包括硬件设计和软件设计.整个系统主要由电机驱动电路，声光报警电路，4位LED显示电路，电源电路及核心单片机部分构成。

利用单片机产生步进电机驱动脉冲，通过4×4矩阵键盘能实现对步进电机启动、停止功能的选择以及加速、减速、反转功能的选择，使用方便、操作简单。

其中在步进电机控制器的设计中，重点阐述脉冲产生电路以及对速度的控制，实现对步进电机速度精确控制的开发系统.提高步进电机的步进精度，能够控制三相或四相步进电机。

且电路简单，成本较低,控制方便，移植性强.实用价值高。

关键词:A T89C52；步进电机；脉冲产生Design of Control System for Stepping Motor Based onAT89C52Abstract:A stepper motor dedicated development system,applicable to CNC machine tools and some special conditions and system. In this paper，through the SCM as the development platform，for the stepper motor control。

The paper introduce one way that controls the stepping motor by microcomputer AT89C52 depending on the control signal to which input data convert control the line displacement of the stepping motor，namely simply graph plotter，including its hardware and software。

stc89c52单片机技术资料

stc89c52单片机技术资料STC89C52RC单片机是一款由XXX推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰单片机。

该单片机的指令代码完全兼容传统的8051单片机，同时12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

主要特性包括：增强型8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择。

工作电压范围为5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机），工作频率范围为～40MHz，实际工作频率可达48MHz。

用户应用程序空间为8K字节，片上集成512字节RAM，通用I/O口有32个。

具有ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程）功能，无需专用编程器和仿真器，可通过串口直接下载用户程序。

具有EEPROM功能和看门狗功能，共3个16位定时器/计数器，外部中断4路。

通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART。

工作温度范围为-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级），PDIP封装。

STC89C52RC单片机的工作模式包括掉电模式、空闲模式和正常工作模式。

其中，掉电模式的典型功耗小于0.1μA，可由外部中断唤醒，中断返回后继续执行原程序。

空闲模式的典型功耗为2mA，正常工作模式的典型功耗为4Ma～7mA。

掉电模式适用于水表、气表等电池供电系统和便携设备。

STC89C52RC单片机引脚图如下所示，其中VCC为电源电压，VSS为接地，P0端口为一个漏极开路的8位双向I/O 口，可作为输出端口和复用总线。

在Flash ROM编程时，P0端口接收指令字节。

除了定时器/计数器和定时器/计数器1，STC89C52RC还新增了定时器/计数器2.定时器/计数器2的控制和状态位位于T2CON表格中。

定时器2是一个16位定时/计数器，可以通过特殊功能寄存器T2CON中的C/T2位设置为定时器或计数器。

定时器2有三种操作模式：捕获、自动重新装载（递增或递减计数）和波特率发生器，这三种模式由T2CON中的位进行选择。

基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计

基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 直流电机简介 (2)1.2 PLC技术概述 (3)二、系统需求分析 (4)2.1 控制要求 (6)2.2 性能指标 (6)三、系统设计 (7)3.1 系统结构设计 (9)3.2 PLC选型与配置 (10)3.3 传感器模块设计 (11)3.4 人机界面设计 (13)四、控制算法设计 (14)4.1 PID控制算法原理 (15)4.2 PID参数整定方法 (17)4.3 控制算法实现 (18)五、系统实现与调试 (20)5.1 系统搭建 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 调试结果分析 (23)六、系统测试与应用 (24)6.1 测试环境与方法 (26)6.2 测试结果分析 (26)6.3 系统应用场景探讨 (28)七、总结与展望 (29)7.1 系统总结 (30)7.2 未来展望 (31)一、内容概括本文档主要探讨了基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计方案。

介绍了直流电机的基本原理和转速控制的重要性，以及PLC 技术在工业自动化中的广泛应用。

详细阐述了系统设计的目标、硬件选型、软件设计和实现方法。

在系统设计目标中，我们强调了高精度、高稳定性和实时性，以满足实际应用中对电机转速控制的高要求。

硬件选型部分，选择了功能强大的PLC作为控制核心，并配置了相应的输入输出模块和传感器，以实现对电机转速的实时监测和控制。

软件设计方面，采用了梯形图编程语言，编写了功能完善的控制程序，包括初始化、速度调节、故障处理等模块。

在实现方法上，我们描述了如何通过PLC编程实现对电机的速度控制，以及如何通过调试和优化，确保系统的稳定运行和高效性能。

本文档旨在为读者提供一个基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计思路和方法，具有一定的实用性和参考价值。

1.1 直流电机简介直流电机(DC Motor)是一种将电能转换为机械能的电动机，广泛应用于各种机械设备中。

基于单片机的电机转速测量仪设计

摘要本文讨论了以STC89C51单片机为核心的电机转速测量的硬件设计和软件设计，硬件主要由光电传感器、信号整形、LED数码管显示几局部组成。

详细介绍了利用光电传感器技术在电机转速测量中的实现及应用，以及对电机转速进展测量，并由数码管显示转速。

随着汽车及电子技术的开展，转速测量技术也在不断创新，各种转速测量仪在工业得到广泛应用，对电机的转速进展测量极大的提高了自动化程度。

关键字：单片机，光电传感器，信号整形，LED显示Design of Motor Speed Measurement InstrumentBased on MCUAbstractThis article discussed take STC89C51 monolithic integrated circuit as the core electrical machinery tachometric survey hardware design and the software design, the hardware mainly by the photoelectric sensor, t he signal shaping, the LED nixietube demonstrated that several parts compose. Introduced in detail the use photoelectric sensor technology and applies in electrical machinery tachometric survey's realization, as well as carries on the survey to the electri cal machinery rotational speed, and demonstrates the rotational speed by the nixietube. Along with the automobile and electronic technology's development, the tachometric survey technology unceasingly is also innovating, each kind of rotational speed measu ring instrument obtains the widespread application in the industry, carried on the survey enormous enhancement automaticity to electrical machinery's rotational speed.Keywords:Monolithic integrated circuit,Photoelectric sensor,Signal shaping,LED demonstrated目录1 绪论41.1设计题目41.2课题背景42 转速测量系统的设计52.1 转速测量方法及比拟52.1.1测频原理62.1.2．测周原理72.1.3．计数器原理72.2测量方案设计92.2.1 转速测量原理92.2.2 系统原理93 硬件电路设计103.1 电源模块103.1.1 LM2596开关电压调节器113.1.2 单片机和显示供电电路123.1.3 电机电源供电电路133.2单片机模块133.2.1 复位电路143.2.2 晶振电路153.2.3 单片机系统163.3 显示模块213.4 红外模块224 软件设计244.1 软件设计概述244.2 软件设计方案244.3 系统主程序254.4 显示子程序264.5 中断子程序275 系统调试285.1硬件调试285.2 软件调试295.3系统综合调试30结论31附录32参考文献40致411 绪论1.1设计题目题目：转速测量仪要求完成技术指标：1. 测量电机转速围0——9999转/分；2．通电就开场测量，按键后复位；3．八位数码管显示，误差<5%；1.2课题背景目前，在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合。

stc89c52rc

stc89c52rcSTC89C52RC: 全面了解脉冲宽度调制控制器摘要：STC89C52RC是一款功能强大的单片机，特别适用于脉冲宽度调制（PWM）控制应用。

本文将对STC89C52RC的特性、应用领域以及其优势进行详细介绍。

第一部分：概述1.1 什么是STC89C52RC?STC89C52RC是一款高性能的8051内核单片机，由中国的ST公司生产。

它采用了先进的CMOS工艺，并配备了强大的功能和性能。

1.2 STC89C52RC的主要特性STC89C52RC具有以下主要特性：- 高性能的8051内核：具有快速的执行速度和高效的指令集。

- 大容量存储器：内置8KB的Flash程序存储器和可扩展的RAM。

- 强大的外设功能：包括多个通用IO口、定时器/计数器、串口等。

- PWM技术支持：内置多个PWM输出通道，可以轻松实现对电机、LED灯等的精确控制。

- 丰富的中断支持：支持多种中断源，可以快速响应外部事件。

- 低功耗设计：采用了多种省电技术，延长了电池寿命，适用于便携式设备应用。

第二部分：应用领域2.1 控制系统与自动化STC89C52RC的强大功能和丰富的外设支持使其成为控制系统和自动化领域的理想选择。

它可以用于工业自动化、家庭自动化、机器人等领域，实现对各种设备和系统的精确控制。

2.2 电机控制电机控制是STC89C52RC的一个重要应用领域。

它的PWM功能可以实现对电机的精确控制，包括速度调节、方向控制等。

在工业设备、家用电器、机器人等领域中，STC89C52RC广泛应用于电机驱动和控制。

2.3 LED控制STC89C52RC具有多个PWM输出通道，可以轻松控制LED的亮度。

在照明、显示屏幕、彩灯等应用中，STC89C52RC可以实现灵活多样的LED控制效果。

2.4 智能家居和物联网随着智能家居和物联网的快速发展，STC89C52RC在这些领域中发挥着重要作用。

它可以实现对智能家居设备的控制和调度，以及与其他设备的互联互通。

基于pid算法的直流电机转速控制系统的设计

基于pid算法的直流电机转速控制系统的设计基于PID算法的直流电机转速控制系统是现代控制系统的一个重要组成部分。

其主要功能是通过调节电机的电压和电流来控制电机的转速，以达到所需的转速控制效果。

本文将介绍如何设计PID算法控制系统，以实现直流电机的转速控制。

首先，我们需要了解PID算法的基本原理。

PID算法是一种基于反馈控制的方法，它通过对系统的误差进行测量和反馈控制，不断调整输出信号以达到所需的控制效果。

PID算法的核心就是三个控制参数：比例系数、积分系数和微分系数。

我们需要通过试验的方法来调整这些参数以达到最佳的控制效果。

接下来，我们就可以开展PID算法直流电机转速控制系统的设计。

首先，我们需要确定系统的控制目标和工作条件，包括期望转速范围、电机额定电压和电流等参数。

接着，我们需要选择合适的线性二次调节器，并通过MATLAB软件进行参数调整和仿真测试。

在参数调整和仿真测试过程中，需要进行多次试验，找到最佳的控制参数，以达到最理想的转速控制效果。

同时，还需要在系统设计过程中，考虑到一些实际应用中可能出现的问题，如电网失电、电机负载变化等因素，保证控制系统的稳定性和可靠性。

最后，我们需要对设计的PID算法直流电机转速控制系统进行实际测试和验证。

通过实现所设计的控制系统，并进行各项测试和实验，验证其控制效果和性能是否满足所需的要求和标准。

综上所述，基于PID算法的直流电机转速控制是一个相对复杂的系统设计工作，需要掌握一定的控制理论和实践经验。

通过认真的系统设计、参数调整和测试验证，可以实现一个高效、可靠的直流电机转速控制系统。

自动控制原理—直流电机PI控制器参数设计

ytt (t )
yss (t ) t
1 120 和瞬态分量
1 60t 1 60t e cos 60t e sin 60t 120 120
组成。系统误差响应为 e(t ) r (t ) y(t ) 。当时间 t 趋于无穷时，误差响应 e(t ) 的稳态值为稳态 e ( ) 误差，以 ss 标志。对于此处单位斜坡响应时，其稳态误差为 1 ess () t y () 120 误差响应为
目录
1 系统结构分析 .............................................................. 1 2 数学模型 .................................................................. 2 2.1PI 模型建立 ............................................................ 2 2.2 单位反馈传递函数 ...................................................... 2 2.3 扰动下的非单位反馈闭环传递函数 ........................................ 2 2.4 参数计算 .............................................................. 3 3 动态跟踪性能分析 .......................................................... 4 3.1 比例积分控制的分析方法 ................................................ 4 3.2 单位阶跃参考输入 ...................................................... 4 3.3 单位斜坡参考输入 ...................................................... 5 4 数学仿真与验证 ............................................................ 7 4.1MATLAB 中连续系统模型表示方法 .......................................... 7 4.2 单位阶跃输入时的动态性能 .............................................. 7 4.3 单位斜坡输入时的动态性能 .............................................. 8 5 心得体会 ................................................................. 11 参考文献 ................................................................... 12

基于STC89C52RC单片机的智能晾衣架设计与制作

基于STC89C52RC单片机的智能晾衣架设计与制作王法杰【期刊名称】《《微型电脑应用》》【年(卷),期】2019(035)010【总页数】4页(P157-160)【关键词】智能; DHT11传感器; 光敏电阻; 无线遥控; 直流电机【作者】王法杰【作者单位】西安航空职业技术学院电子工程学院西安710089【正文语种】中文【中图分类】TP368.120 引言随着智能家居的快速发展与广泛应用，对晾衣架的智能化也提出了更高的要求。

基于单片机的智能晾衣架系统有手动和自动两种模式，手动模式与传统晾衣架功能一样，自动模式能自动识别白天和夜晚，雨天与晴天，使衣物在干燥晴天得到晾晒，夜晚或阴雨天自动收回，也可在一定距离范围内通过遥控来控制晾衣架伸缩，通过限位开关将晾衣架的伸缩控制在合理的范围之内[1]。

该晾衣架系统结构简单，功能丰富，可以满足不同用户的需求，具有一定的推广使用价值。

1 硬件原理框图设计智能晾衣架设计采用STC89C52RC为主控芯片，利用光敏电阻检测光照强度，利用温湿度传感器检测环境的湿度，超过阈值则晾衣架的电机进行动作实现晾衣架的智能化，湿度的测量值可通过两位一体共阴极数码管进行显示，直观方便，同时，通过遥控器按键也可控制晾衣架动作。

用红黄蓝三种颜色LED小灯指示晾衣架的工作状态，红灯用于工作模式选择指示，红灯灭时，表示手动遥控模式，通过遥控按键控制晾衣架的伸缩功能；红灯亮时，表示自动模式，当湿度大于80%RH或者光敏电阻检测到是夜晚时，黄灯亮，电机反转，执行晾衣架收回功能，当蓝灯亮时，说明湿度小于80%RH并且光敏电阻检测到是白天，电机正转执行晾衣架伸出功能[2]。

通过模式选择开关按键进行模式切换，模式切换或者按下伸缩限位开关时，蜂鸣器报警提示，其原理框图如图1所示。

图1 智能晾衣架原理框图2 软件编程2.1 湿度检测模块设计湿度检测模块主要采用温湿度传感器DHT11来检测，其湿度量程为20%-90%RH，温湿度传感器2脚是输出引脚，接5 K上拉电阻，与单片机P2.0相连接，定义为“sbit DATA=P2^0;”。

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for(i=0;i<6;i++)
{
SBUF=weima[na[i]];//静态显示，依次发送
while(TI==0);//未发送完，即等待
TI=0;//标记位置0
}
}
void timer0() interrupt 1//T0中断响应函数
{
TR0=0;//关闭定时器T0
PWM1=1;//高电平
TH0=0x15;//T0初值，60ms
unsigned int err=0,err_l=0;//全局变量，定义err表示err[k],err_1表示err[k-1]
unsigned int pwmh=0xd8;//全局变量，TH1初值
unsigned int pwml=0xf0;//全局变量，TL1初值
unsigned char weima[10]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};//LED数
na[1]=(pul%100000)/10000;//LED数码管第5位
na[2]=(pul%10000)/1000;//LED数码管第4位
na[3]= (pul%1000)/100;//LED数码管第3位
na[4]=(pul%100)/10;//LED数码管第2位
na[5]= pul%10;//LED数码管第1位
3.2流程图
图xx程序流程图
STC89C52RC（PDIP-40）单片机没有PWM输出口，所以需要用IO口模拟产生PWM信号，而且要求PWM信号的占空比可调，因此需要对单片机内部的T0、T1定时相关寄存器进行设置，PWM频率（1000/60HZ）由T0设置，改变PWM占空比由改变T1设置实现，即T1定时器的初值TH1和TL1两个寄存器的初值设定。电机的转速由光电传感器来采集，选用单片机的外部中断INT1口统计光电码盘的脉冲个数（pulse），因此需要对单片机的INT1相关寄存器进行设置。转速显示采用LED数码管，利用单片机的串口方式0进行静态显示，故需要对串口的相关寄存器进行设置。基于控制框图和以上说明，流程图绘制如下。图中PWM1表示单片机P1^6口，PWM1表示单片机P1^7口（可参考上文电路原理图部分）。
3.3程序
#include<reg51.h>//调用库文件
#define Kp 20//设置比例系数20
#define Ki 10//设置积分系数10
#define tarint pulse=0;//全局变量，统计光电码盘个数
unsigned char count=0;//全局变量，统计T0中断次数
2.1直流电机转速控制电路原理图
3.流程图及程序
流程图可以将编程思路更清晰的表达出来，下面将先将整个项目的控制框图绘制出来，然后根据框图将流程图绘制出来，最后在根据流程图将单片机C程序编辑出来。
3.1直流电机转速控制框图
直流电机转速控制框图如下图所示，其中目标值为想要设定的电机的转速（如本项目设定的1500转/分），测量值表示由光电传感器测量的电机转速（单位：转/分）。本框图是基于增量型的PI控制方法。图中err[k]=测量值-目标值，表示第k个时刻（本项目时间间隔60ms）测量值与目标值的差值，err[k-1]表示第k个测速时刻的前一时刻的差值。Kp表示比例放大系数，Ki表示积分系数。更新PWM是指更新PWM的占空比，PWM的频率（本项目16.7Hz）保持不变。更新公式为：
//码管位码,共阴极逆序
unsigned char na[6];//6个数码管显示数组
void initimer();//T0、T1、INT1初始化
void inituart();//串口方式0初始化
void display(unsigned int pul);//显示函数
void PID_pwm();//PI控制函数
TL0=0xa0;//T0初值，60ms
count=count+1;//统计T0中断次数
PID_pwm();//调用PID的函数
pulse=0;//脉冲数清0
TR0=1;//开启定时器T0
TR1=1;//开启定时器T1
}
void int1() interrupt 2//INT1中断响应函数
sbit PWM1=P1^6;//PWM1口
sbit PWM2=P1^7;//PWM2口
void main()
{
initimer();//T0、T1、INT1初始化
inituart();//串口方式0初始化
PWM1=1;//PWM1口
PWM2=0;//PWM2口
TR0=1;//T0开启
TR1=1;//T1开启
ET0=1;//开T0中断
ET1=1;//开T1中断
IT1=1;//INT1中断边沿触发
}
void inituart()
{
SCON=0x00;//方式0
ES=0;//关串口中断
}
void display(unsigned int pul)
{
unsigned char i;
na[0]=pul/100000;//LED数码管第6位
while(1)
{
;//等待中断
}
}
void initimer()
{
TMOD=0x11;//T0、T1定时方式1
TH1=pwmh;//T1初值
TL1=pwml;//T1初值，10ms
TH0=0x15;//T0初值
TL0=0xa0;//T0初值，60ms
EA=1;//开总中断
EX1=1;//开INT1中断
直流电机PI转速控制—基于51单片机
1.项目系统组成
本项目由STC89C52RC单片机最小系统，12MHZ晶振。直流电机驱动电路、直流电机（5V）、光电测速电路以及数码管显示电路组成。详细器件见下文电路图。
2.直流电机转速控制电路原理
直流调速的方法有多种，本文是基于PWM（脉冲宽度调制）技术，改变直流电机等效电枢电压，以此在一定范围实现直流电机的调速。
PWM[k]=PWM[k-1]+ ΔPWM，k=1，2，3…。
式中，PWM[k]表示第k个时刻的PWM占空比，PWM[k-1]表示第k个时刻的前一时刻PWM占空比，且选定PWM[0]=10%，本项目时间间隔60ms。ΔPWM=Kp（err[k]-err[k-1]）+Ki*err[k]。
图xx直流电机转速控制框图