第三章规格非郭德纲.doc

本设计是基于单片机控制的PWM直流电机调速系统设计。本章将基于上一章为基础对硬件系统各部分作进一步分析,并且对硬件各部分电路加以呈现和分析。本系统控制对象是55LCX-1永磁式直流力矩电动机,主要技术指标如表3-1。针对要求分别对电源、PWM波形产生部分、电机驱动部分、键盘输入部分及测速显示部分进行设计。表3-155LCX-1主要技术指标55LCX-1峰值堵转连续堵转最大空载转速r/,本节将在上一章的基础上对微控制器作详细地阐述。1)ATMEL公司的AT89S51芯片具有以下特性:●低功耗的闲置和掉电模式●指令集和芯片引脚与Intel公司的8051兼容;●4KB片内在系统可编程Flash程序存储器;●时钟频率为0~33MHz;●128字节片内随机读写存储器(RAM);●32个可编程I/O引脚;●2个16位定时/计数器;●6个中断源,2级优先级;●全双工串行通信接口;●监视定时器;。图3-1AT89S51引脚图2)AT89SS51引脚功能介绍,AT89S51引脚如图3-1所示:●Vcc:AT89S51电源正端输入,接+5V;●Vss:电源接地端;●XTAL1:单芯片系统时钟的反相放大器输入端;●XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端;●RST/VPD:RST是复位信号,高电平有效,在此引脚上出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。RST的第二功能是备用电源VPD的输入端。●:外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端(enableaddress/voltagepulseofprogramming)。当端保持高电平时,单片机复位后访问片内存储器ROM。当程序计数器PC的值超过4KB时,将自动转去执行片外存储器ROM内的程序。当端接地保持低电平时,则只访问片外程序存储器,而不管内部是否有程序存储器。●:地址锁存允许信号端。当访问外部存储器时,地址锁存允许(addresslatchenable)信号的输出用于锁存低8位地址的控制信号,此信号频率为振荡器的1/6。当不访问片外存储器时,信号可用作对外输出时钟或定时信号。端可驱动8个LS型TTL负载。●:程序存储器允许输出信号端(programstoreenable)。此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。AT89S51可以利用及引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM,使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。端同样可驱动8个LS型TTL负载。●P0口:~。P0口第一功能是作为通用的I/O口,CPU在传送输入/输出数据时,输出数据可以锁存,输入数据可以缓存;P0口第二功能是当CPU访问片外存储器时,分时提供低8位地址和8位数据的复位总线。●P1口:~。P1口第一功能是作为通用I/O口;P1口第二功能是在对片内EPROM编程或校验时输入片内EPROM的低8位地址。●P2口:~。P2口第一功能是当不带片外存储器时,作为通用I/O口;P2口第二功能是当带片外存储器时,与P0口配合,传送片外存储器的高8位地址,共同选中片外存储器单元。●P3口:~。P3口除了做通用的I/O口外,作为控制用的第二功能如表3-2所示[5]:表3-2:/+5V直流电源,而小型直流电动机的额定电压为12V,由此可见在本设计中需要两个直流电源,所以可以选用双路稳压电源。直流稳压电源又分成线性直流稳压电源和开关型直流稳压电源,因为线性直流稳压电源电路成熟,稳定度高,文波小,干扰小而且有很多是成熟集成元件可选择,电路十分简单。所以本设计中采用双路输出的线性直流稳压电源,如图3-2所示:由图3-2可见,这个双路输出的线形直流稳压电源只用了一个220V变12V的变压器,一个整流桥,两块稳压集成电路(7812和7805)和四个电容。图中C4是一个大容量的电解电容,起到低频滤波的作用。由于C4本身的电解比大,对高频交流成分的滤波效果比较差,所以为了改善滤波电路的高频抑制特性,在C4旁边并联一个高频滤波性能良好的小电容C5。而直流稳压电路输出端的电容C6和C7是用作改善稳压电源电路的瞬态负载响应特性。图3-2双路输出的