直流电机控制系统
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第1章 系统方案设计
1.1系统功能……………………………………………………............1
1.2设计要求………………………………………….………..............1
1.3总体方案...........................................................................................1
1.4系统组成...........................................................................................2
第2章 硬件设计
2.1按键电路设计……………………………………………….…….....5
2.2驱动电路设计..............................………………………….…….......6
2.3显示电路设计……………………………………….…………….....7
2.4复位电路设计......................................................................................8
2.5时钟电路设计......................................................................................8
第3章 软件设计
3.1主函数设计...........................................................................................8
3.2按键扫描函数设计...............................................................................9
3.3 显示子函数设计........................................10
3.4定时器中断程序设计.....................................12
第4章 系统调试
4.1开发板的焊接及测试.....................................13
4.2单片机系统调试与结果.......................................................................14
第5章 总结
5.1课程设计总结………………………………..........................................17
第6章 参考文献
附源程序清单
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第1章系统方案设计
1.1系统功能
本课题以单片机为核心，设计一个PWM直流电机控制系统，系统功能：
（1） 按下不同的键，分别控制电机的工作状态；
（2） 直流电机可实现正、反转，加速、减速、停止等工作；
（3） 通过4位LED数码管显示步进电机运行速度或工作状态。
（2）进行系统的硬件设计；
（3）完成应用程序设计；
（4）硬件电路及应用程序的调试。
1.3总体方案
以单片机为核心，通过矩阵键盘来控制单片机的运转及转速的调控。按1键，电机正转，2键电机反转，3键电机停止，4键电机加速，5键电机减速。并将所按下的键通过数码管进行显示。
1.4系统组成
本系统由单片机STC89c52为主系统、矩阵键盘、直流电机驱动系统、LED显示组成。
1.2设计要求
（1）确定系统设计方案； 系统组成原理框图如图1-4所示
图1-4 系统组成原理框图
矩阵键盘
单
片
机
共阳极数码管
直流电机驱动
直流电机
第2章 硬件设计
2.1按键电路设计
由于设计要用到5个键盘，所以本设计就采用了4×4行列式矩阵键盘，键盘通过P2口来进行控制，其中P2.0—P2.3控制行线，P2.4—P2.7控制列线。其接线图如图2-1示。
图2-1按键电路接线图
2.2 电机驱动电路设计
因为单片机不能直接控制直流电机的运转，必须要有驱动电路才行。本设计选用L298N模块做为驱动电路。电机转向与L298N引脚的逻辑关系如表2-1 所示。
表2-1 电机转向与L298N引脚的逻辑关系
电机运转方向 IN1
IN2
正转 1 0
反转 0 1
停止 0 0
直流电机驱动接线图如图2-2所示。
图 2-2 直流电机驱动接线图
2.3显示电路设计
LED数码管通过单片机P0口控制段选，P0.0~P0.7分别接数码管的A~DP，P1.0~P1.3控制位选。接线如图2-3所示。
图2-3 显示电路接线图
2.4复位电路设计
本设计的复位电路采用按键上电复位电路，采用的晶振是12MHz,机器周期为1μS，复位电路如图2-4所示，复位引脚为单片机的第9引脚，复位开关一边接电源，另一边接单片机第9引脚，并与一个10uF电解电容并联，且单片机第9脚引出一10K电阻，电阻另一端接地。
图2-4复位电路接线图
2.5时钟电路设计
单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入端和输出端，通常，经由片外晶体振荡器或陶瓷谐振器与两个匹配电容一起构成一个自激振荡电路。本课题采用了单片机内部时钟方式，电路如图2-5所示（采用12MHz晶振，两个30pf独石电容）
图2-5 时钟电路接线图
第3章 软件设计
软件电路部分主要由4部分组成：主函数、键盘扫描函数、中断处理函数，延时函数组成。
3.1主函数设计
主程序主要完成开机初始化。主程序流程如图3-1所示。
图3—1主程序流程图
开始调显示初始化调显示调用查键有键按下？键处理YN3.2 键盘扫描函数
通过键盘来控制直流电机的运转。当有键按下时，键盘进行扫描，延时消抖，防止误按等，然后根据按键情况，直流电机进行不同的运转。键盘扫描流程图如图3—2所示。
图3—2键盘扫描函数流程图
3.3 显示子函数
根据不同按键情况，经过延时子程序后，然后把相应的位应该显示的段码从P0口输出过去，然后再根据按键情况，依次这样循环下去。显示函数流程图如图3—3所示。
图3—3显示函数流程图
3.4定时器中断程序设计
采用定时器1，工作方式1，对定时器置初值0x3c可定时50ms。当50ms再次赋值。流程图如图3—4所示
图3-4中断程序流程图
保护现场
读入按键
转速调节
恢复现场
中断返回
第4章 系统调试
4.1开发板的焊接及测试
要做课程设计，我们必须有单片机，学校为了锻炼我们的动手能力，所以集体采集了一批元器件和电路板，让我们自己手工焊接我们自己的单片机电路板，这对我们来说很有兴趣。
我们在专门的实验室里焊接我们的电路板，因为我们以前焊接过收音机，所以这回焊接起来还算比较容易，但是我们用了一下午的时间才焊接完，在焊接完成后，我们用万用表测量了系统的电流和电压，在经过一系列检测后，老师把测试程序下载进了我们的单片机，单片机响起了生日快乐歌，这让我们感到很神奇，所以我们迫不及待的想开始我们的课程设计，投入到学习中去。
4.1单片机系统调试与结果
首先，在keil里面写的程序进行编译，唉，编译通不过，不过这也是意料之中的事，把一个一个提示的错误给改正过来，重新进行编译，终于没有错误提示信息了，把在keil里面写的程序装进单片机，结果如图所示。
当按下1键时，显示如图4-1所示
