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51單片機產(chǎn)品數(shù)量自動計量系統(tǒng)Proteus仿真程序設(shè)計

[復(fù)制鏈接]
ID:573822 發(fā)表于 2020-1-5 14:41 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

1. 設(shè)計要求

如右圖所示，以MCS-51系列單片機為核心設(shè)計一個具有獨創(chuàng)功能的計量控制系統(tǒng)，控制瓶裝產(chǎn)品包裝生產(chǎn)流水線，每計滿一定瓶數(shù)產(chǎn)品時發(fā)出一個包裝控制信號，通過相關(guān)電路驅(qū)動包裝機完成一次包裝動作。要求：
1. 每箱產(chǎn)品的瓶數(shù)為51瓶，可記錄已封裝箱數(shù)；
2. 系統(tǒng)具有人機交互功能，可由用戶控制流水線工作速度，并實時顯示已計量瓶數(shù)和封裝箱數(shù)；
3. 流水線使用48V 2000W直流電機進行傳動，設(shè)計MCU與該電機的接口電路，實現(xiàn)流水線傳動的啟停和速度 控制，并仿真其可行性；
4. 設(shè)計用于檢測瓶子的 傳感器應(yīng)用電路，實現(xiàn)對瓶數(shù)的感測；
5. 包裝機數(shù)據(jù)接口為 RS-485接口，設(shè)計MCU與包裝機的接口電路；
6. 包裝機的數(shù)據(jù)通信采用 10位異步串行通信幀標(biāo)準(zhǔn)格式，即1位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1 個停止位，無奇偶校驗和硬件數(shù)據(jù)流控制，通信波特率為 4800 bps，幀格式為：
SYN Byte
Command Byte
Checksum Byte

每幀包含3個字節(jié)，第1個字節(jié)為同步頭字節(jié)“0xAA”，第2個字節(jié)為命令字節(jié)（“0x33”啟動包裝，“0x55”停機），第3個字節(jié)為校驗和（前面兩個字節(jié)的無符號代數(shù)和），設(shè)計、 編寫具體的通信程序并仿真；
7. 創(chuàng)新功能：在達(dá)到51瓶是蜂鳴器鳴叫提醒；
8. 設(shè)計、繪制系統(tǒng)電路PCB，手寫簽名在Top Layer的正中位置。

2. 硬件總體設(shè)計

2.1 總體設(shè)計方案

由設(shè)計要求可知，需使用MCS-51系列單片機，構(gòu)建控制系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的控制。所以采用AT89C52 單片機為核心，以6個彈跳按鈕和光電傳感器作為輸入端，達(dá)到控制直流電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速、減速、數(shù)據(jù)清除及瓶子數(shù)量采集功能，并且由LCD1602顯示模塊可以顯示瓶子數(shù)量、箱子數(shù)量以及電機轉(zhuǎn)速。在設(shè)計中，采用 PWM 技術(shù)對電機進行控制，并通過485通訊協(xié)議控制包裝機的啟停。
該直流電機控制系統(tǒng)的設(shè)計，在總體上大致可分為以下8個部分組成：AT89C52單片機最小系統(tǒng)，按鍵輸入模塊，瓶數(shù)檢測模塊，1602顯示模塊，電機驅(qū)動模塊，包裝機控制模塊，包裝機控制模塊以及直流電機。系統(tǒng)總體方案圖如圖 1 所示。
圖 1  系統(tǒng)總體方案圖

2.2 工作原理

2.2.1 電機控制原理

根據(jù)勵磁方式不同， 直流電機分為自勵和他勵兩種類型。 不同勵磁方式的直流電機機械特性曲線有所不同。對于直流電機來說，認(rèn)為機械特性方程式為：
(公式1)
式中U N，φN----------額定電樞電壓、額定磁通量；
Ke，Kt ---與電機有關(guān)的常數(shù)；
Rad，Ra -----電樞外加電阻、電樞內(nèi)電阻；
n，△n—理想空載轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速降。
分析公式1可得，當(dāng)分別改變UN、φN和Rad時，可以得到不同的轉(zhuǎn)速n，從而實現(xiàn)對速度的調(diào)節(jié)。由于φ=T，當(dāng)改變勵磁電流If時，可以改變磁通量φ的大小，從而達(dá)到變磁通調(diào)速的目的。但由于勵磁線圈發(fā)熱和電動機磁飽和的限制，電動機的勵磁電流If和磁通量φ只能在低于其額定值的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，故只能弱磁調(diào)速。而對于調(diào)節(jié)電樞外加電阻 Rad時，會使機械特性變軟，導(dǎo)致電機帶負(fù)載能力減弱。
PWM是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，從而改變負(fù)載兩端的電壓，進而達(dá)AT89C52輸入模塊電源模塊驅(qū)動模塊直流電機達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。PWM可到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。PWM 可以應(yīng)用在許多方面，如電機調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。 在 PWM 驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。因此，PWM 又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。在脈沖作用下，當(dāng)電機通電時，速度增加；電機斷電時，速度逐漸減少。只要按一定規(guī)律，改變通、斷電的時間，即可讓電機轉(zhuǎn)速得到控制。當(dāng)我們改變占空比時，可以得到不同的電機平均速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。以應(yīng)用在許多方面，如電機調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。在PWM 驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。因此，PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。在脈沖作用下，當(dāng)電機通電時，速度增加；電機斷電時，速度逐漸減少。只要按一定規(guī)律，改變通、斷電的時間，即可讓電機轉(zhuǎn)速得到控制。當(dāng)我們改變占空比時，可以得到不同的電機平均速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

2.2.2 光電傳感器原理

光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。
光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。
發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。
此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。
三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。

2.3 AT89C52最小系統(tǒng)

2.3.1 AT89C52芯片簡介

              采用AT89C52是MSC-51系列單片機的升級版，由世界著名半導(dǎo)體公司 ATMEL在購買MSC-51設(shè)計結(jié)構(gòu)后，利用自身優(yōu)勢技術(shù)——閃存生產(chǎn)技術(shù)對舊技術(shù)進行改進和擴展，同時使用新的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝，最終得到成型產(chǎn)品。與此同時，世界上其他的著名公司也通過基本的51內(nèi)核，結(jié)合公司自身技術(shù)進行改進生產(chǎn)，推廣了一批如51F020等高性能單片機。AT89C52片內(nèi)集成256字節(jié)程序運行空間， 8K字節(jié)Flash存儲空間，支持最大64k外部存儲擴展。根據(jù)不同的運行速度和功耗的要求，時鐘頻率可以設(shè)置在0-33M之間。片內(nèi)資源有4組I/O控制端口、3個定時器、8個中斷、軟件設(shè)置低耗能模式、看門狗和斷電保護。可以在4V到5.5V寬電壓范圍內(nèi)正常工作。不斷發(fā)展的半導(dǎo)體工藝也讓該單片機的功耗不斷降低。同時，該單片機支持計算機并口下載，簡單的數(shù)字芯片就可以制成下載線，僅僅幾塊錢的價格讓該型號單片機暢銷 10 年不衰。根據(jù)不同場合的要求，這款單片機提供了多種封裝，本次設(shè)計根據(jù)最小系統(tǒng)有時需要更換單片機的具體情況，使用雙列直插PID-40 的封裝。

2.3.2 AT89C52最小系統(tǒng)組成

AT89C52最小系統(tǒng)由AT89C52芯片、復(fù)位電路和時鐘電路組成。復(fù)位電路和時鐘電路是維持單片機最小系統(tǒng)運行的基本模塊。時鐘電路采用12M晶振組成。復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位和手動復(fù)位。有時系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)程序跑飛的情況，在程序開發(fā)過程中，經(jīng)常需要手動復(fù)位，所以本次設(shè)計選用手動復(fù)位。
圖2 AT89C52最小系統(tǒng)圖

2.4輸入模塊

正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速、減速、清除數(shù)據(jù)六個按鈕分別與單片機的 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5相連，然后再與地相連，當(dāng)按鈕被按下時51芯片管腳電壓被拉低，檢測管腳電平實現(xiàn)按鈕檢測。正轉(zhuǎn)實現(xiàn)直流電機的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)實現(xiàn)直流電機的反轉(zhuǎn)，停止實現(xiàn)直流電機的停轉(zhuǎn)，加速實現(xiàn)直流電機的加速，減速實現(xiàn)直流電機的減速，清除數(shù)據(jù)實現(xiàn)瓶子數(shù)量和箱子數(shù)量的清除，具體輸入模塊如下：
圖3 按鍵輸入模塊

2.5 LCD1602顯示模塊

2.5.1 LCD1602簡介

點陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個點組成。顯示屏上64×16個顯示單元與顯示RAM區(qū)的1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容與顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如顯示屏第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H~00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時，屏幕左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當(dāng)（3FFH）=FFH時，屏幕右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H…，（00EH）=00H，（00FH）=00H時，在屏幕的頂部顯示一條由8條亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。
字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字和符號等的點陣式LCD，目前常用16×1，16×2，20×2和40×2等的模塊。一般的LCD1602字符型液晶顯示器的內(nèi)部控制器大部分為HD44780，能夠顯示英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、日文片假名和一般性符號。

2.5.2 LCD1602連接與控制

LCD1602顯示模塊與單片機P2.5、P2.6、P2.7以及P0口連接，通過單片機編寫LCD控制子程序，實現(xiàn)LCD1602的數(shù)據(jù)傳輸和顯示控制。
圖4 轉(zhuǎn)速顯示模塊

2.6 包裝機控制模塊

通過兩片MAX487芯片連接構(gòu)成485通信模塊，通過單片機P3.0和P3.1實現(xiàn)單片機與MAX487芯片的串口通信傳輸數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)包裝機的啟�？刂啤�
通過51單片機自帶的串口通訊實現(xiàn)連接，設(shè)置定時器1實現(xiàn)串口通訊的控制，定時器1設(shè)置工作于方式2，開啟定時器的串口通信的相關(guān)寄存器，通過SBUF寄存器發(fā)送數(shù)據(jù)。
定時器1寄存器設(shè)置：            
TMOD=0x21;//定時器1工作于方式2
TL1=0xfa;//波特率設(shè)置為4800
                                                                                    TH1=0xfa;//波特率設(shè)置為4800
                                                                                    SCON=0x50;//串行口設(shè)置為方式1，REN置1時允許接收數(shù)據(jù)
                                                                                    PCON &= 0xef;//PCON寄存器設(shè)置
                                                                                    TR1=1;//開定時器1

圖5 包裝機控制模塊

2.7 蜂鳴器控制模塊

通過三極管控制電路的通斷以實現(xiàn)蜂鳴器的鳴叫控制，實現(xiàn)包裝機開動提醒。通過P1.6的通斷時間控制蜂鳴器的鳴叫?
圖6蜂鳴器控制模塊

2.8電機驅(qū)動模塊

由設(shè)計要求可知，電機為額定電壓為48V的直流電機，PWM的頻率為50HZ，電機控制的最高轉(zhuǎn)速為450rpm,最低轉(zhuǎn)速為50rpm。采用L6203芯片驅(qū)動直流電機，連接單片機的P3.0、P3.1、P3.7口，P3.0、P3.1分別控制電機的正反轉(zhuǎn)，P3.7控制L6203芯片的通斷。當(dāng)P3.0=1，P3.1=0時，電機正轉(zhuǎn)，當(dāng)P3.0=0，P3.1=1時，電機反轉(zhuǎn)。為了控制直流電機的轉(zhuǎn)速，為1的單片機I/O口采用PWM控制的方法控制電機的電壓，以控制電機的轉(zhuǎn)速。
PWM的實現(xiàn)：通過單片機的定時中斷，實現(xiàn)頻率為50HZ，即周期接近0.02s的PWM。為了實現(xiàn)占空比控制，將中斷的時間設(shè)置為.1ms，通過20次的中斷實現(xiàn)以頻率為50HZ。
中斷的初值： ;// 1ms中斷
;
轉(zhuǎn)速計算：轉(zhuǎn)速 = 占空比*500
圖7電機驅(qū)動模塊

2.9瓶子檢測模塊

由于PROTUES沒有光電傳感器的仿真模型，只能使用光耦模擬瓶子經(jīng)過是遮住光電傳感器，通過單片機P1.7口檢測瓶子經(jīng)過時的電平拉高，實現(xiàn)瓶數(shù)計數(shù)。
圖8 瓶子檢測模塊

3. 程序設(shè)計

3.1主程序：


  1. ///*************************************************************************
  2. /// 工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品數(shù)量自動計量系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計
  3. ///功能：流水線電機控制，產(chǎn)品數(shù)量檢測，LCD1602顯示以及包裝機控制
  4. ///*************************************************************************
  5. #include<reg52.h>  ///包含頭文件
  6. #include<MAIN.h>
  7. #include<lcd1602.h>

  9. //#define uint unsigned int
  10. //#define uchar unsigned char
  11. //#define ulong unsigned long

  13. sbit zheng = P1^0;
  14. sbit fan = P1^1;
  15. sbit ting = P1^2;
  16. sbit jia = P1^3;
  17. sbit jian = P1^4;
  18. sbit clear = P1^5;
  19. sbit bee = P1^6;
  20. sbit pingzi = P1^7;
  21. sbit PWM1 = P2^0;
  22. sbit PWM2 = P2^1;
  23. sbit ena = P2^2;
  24. sbit max = P2^3;


  27. uint bottle=0;
  28. uint box=0;
  29. uint zhuansu[4]={0,0,0,0};
  30. uint PZ[4]={0,0,0,0};
  31. uchar str1[16]="bottle:00 box:00";
  32. uchar str2[16]="speed:0000      ";
  33. uchar time;
  34. uchar count;
  35. ulong zhuan;
  36. flag=1;

  38. ///*************************************************************************
  39. /// MAIN函數(shù)
  40. ///功能：
  41. ///*************************************************************************
  42. void main()
  43. {
  44.               timer_init();
  45.               LCD_Init();
  46.               ena=0;
  47.               bee=0;
  48.               max=1;
  49.               while(1)
  50.               {
  51.                             cleardate();
  52.                             zhengz();
  53.                             fanz();
  54.                             tingz();
  55.                             jias();
  56.                             jians();
  57.                             LCD();
  58.                             pingshu();
  59.                                                       
  60.               }            
  61. }
  62. ///*************************************************************************
  63. /// 延時函數(shù)
  64. ///功能：
  65. ///*************************************************************************
  66. void delay1(uint z)// 延時程序,zms.
  67. {
  68.               uint x,y;
  69.               for(y=z;x>0;x--)
  70.               for(y=110;y>0;y--);
  71. }


  74. ///*************************************************************************
  75. /// 數(shù)據(jù)計算函數(shù)
  76. ///功能：
  77. ///*************************************************************************
  78. void chuli()
  79. {

  81.               zhuan=count*500/20;
  82.               zhuansu[0]=(count*10/1000);    //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的千位
  83.               zhuansu[1]=(zhuan/100%10);    //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的百位
  84.               zhuansu[2]=(zhuan/10%10);    //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的十位
  85.               zhuansu[3]=(zhuan%10);    //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的個位
  86.               PZ[0]= (bottle/10%10);              //瓶數(shù)十位
  87.               PZ[1]= (bottle%10);//瓶數(shù)個位
  88.               PZ[2]= (box/10%10);// 箱數(shù)十位
  89.               PZ[3]= (box%10);  // 箱數(shù)個位

  91. }

  93. ///*************************************************************************
  94. /// 清除數(shù)據(jù)函數(shù)
  95. ///功能：
  96. ///*************************************************************************
  97. void cleardate()
  98. {
  99.               if(clear==0)
  100.               {
  101.                             delay1(2);
  102.                             if(clear==0)
  103.                             {
  104.                                           LCD_Clear();
  105.                                           LCD_Init();
  106.                                           bottle=0;
  107.                                           box=0;
  108.                                           chuli();
  109.                             }
  110.               }
  111. }



  115. ///*************************************************************************
  116. /// LCD顯示函數(shù)
  117. ///功能：
  118. ///*************************************************************************
  119. void LCD()
  120. {            
  121.               LCD_Manifest(1,7,PZ[0]);
  122.               LCD_Manifest(1,8,PZ[1]);
  123.               LCD_Manifest(1,14,PZ[2]);
  124.               LCD_Manifest(1,15,PZ[3]);

  126.               LCD_Manifest(2,6,zhuansu[0]);
  127.               LCD_Manifest(2,7,zhuansu[1]);
  128.               LCD_Manifest(2,8,zhuansu[2]);
  129.               LCD_Manifest(2,9,zhuansu[3]);
  130.                            
  131. }
  132. ///*************************************************************************
  133. /// 蜂鳴器控制函數(shù)
  134. ///功能：
  135. ///*************************************************************************
  136. void beebee()
  137. {
  138.               bee=0;
  139.               delay(100);
  140.               bee=1;
  141.               delay(100);
  142.               bee=0;

  144. }

  146. //*************************************************************************
  147. /// rs485發(fā)送
  148. ///功能：
  149. ///*************************************************************************
  150. void rs485send(uchar date) //rs485發(fā)送
  151. {
  152.               SBUF=date;
  153.               while(!TI);
  154.               TI=0;
  155. }

  157. void rs485open()   //包裝機rs485開啟指令
  158. {
  159.               rs485send((uchar)0xAA);
  160.               delay1(100);
  161.               rs485send((uchar)0x33);
  162.               delay1(100);
  163.               rs485send((uchar)0xDD);
  164.               delay1(100);
  165. }                                            

  167. void rs485stop()   //包裝機rs485停止指令
  168. {
  169.               rs485send((uchar)0xAA);
  170.               delay1(100);
  171.               rs485send((uchar)0x55);
  172.               delay1(100);
  173.               rs485send((uchar)0xFF);
  174.               delay1(100);
  175. }

  177. ///*************************************************************************
  178. ///流水線控制
  179. ///功能：流水線瓶子數(shù)量測量，箱數(shù)測量及包裝機控制
  180. ///*************************************************************************

  182. void pingshu()
  183. {
  184.               if(pingzi==1)
  185.               {
  186.                             delay1(2);
  187.                             if(pingzi==1)
  188.                             {
  189.                                           bottle+=1;
  190.                                           if(bottle>51)
  191.                                           {
  192.                                                         ulong i;
  193.                                                         beebee();
  194.                                                         bottle=1;
  195.                                                         if(box<=99)              {box+=1;}
  196.                                                         else box=0;
  197.                                                         delay1(100);
  198.                                                            rs485open();
  199.                                                         for(i=0;i<1000;i++)
  200.                                                         {delay1(200);}
  201.                                                         rs485stop();            
  202.                                           }
  203.                                           chuli();
  204.                             }
  205.                             while(!pingzi);
  206.               }
  207. }


  210. ///*************************************************************************
  211. ///按鍵輸入模塊
  212. ///功能：實現(xiàn)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，啟停，加速，減速、清除數(shù)據(jù)
  213. ///*************************************************************************
  214. void zhengz()
  215. {
  216.               if(zheng==0)
  217.               {
  218.                             delay1(2);
  219.                             if(zheng==0)
  220.                             {
  221.                                           flag=1;
  222.                             }
  223.                             while(!zheng);
  224.               }
  225. }

  227. void fanz()
  228. {
  229.               if(fan==0)
  230.               {
  231.                             delay1(2);
  232.                             if(fan==0)
  233.                             {
  234.                                           flag=0;
  235.                             }
  236.                             while(!fan);
  237.               }
  238. }

  240. void tingz()
  241. {
  242.               if(ting==0)
  243.               {
  244.                             delay1(2);
  245.                             if(ting==0)
  246.                             {
  247.                                           ena=~ena;
  248.                                           if(ena==0)
  249.                                           {
  250.                                                         count=0;            
  251.                                           }
  252.                                           else count=10;
  253.                                           chuli();
  254.                             }
  255.                             while(!ting);
  256.               }
  257. }

  259. void jias()
  260. {
  261.               if(jia==0)
  262.               {
  263.                             delay1(2);
  264.                             if(jia==0)
  265.                             {
  266.                                           if(count<18)
  267.                                           {                              
  268.                                                         count+=2;            
  269.                                           }
  270.                                           else
  271.                                           {
  272.                                                         count=18;
  273.                                           }
  274.                                chuli();
  275.                             }
  276.                             while(!jia);
  277.               }
  278. }

  280. void jians()
  281. {
  282.               if(jian==0)
  283.               {
  284.                             delay1(2);
  285.                             if(jian==0)
  286.                             {                                                      
  287.                                           if(count>2)
  288.                                           {            
  289.                                                         count-=2;            
  290.                                           }
  291.                                           else
  292.                                           {
  293.                                                         count=2;
  294.                                           }
  295.                                chuli();
  296.                                                                       }
  297.                             while(!jian);
  298.               }
  299. }
  300. ///*************************************************************************
  301. /// 定時器0初始化
  302. ///功能：
  303. ///*************************************************************************
  304. void timer_init(void)
  305. {
  306.               TMOD=0x21;//定時器0工作于方式1，定時器1工作于方式2
  307.               TH0=(65536-1000)/256;//1ms中斷
  308.               TL0=(65536-1000)%256;
  309.               TL1=0xfa;//波特率設(shè)置為4800
  310.               TH1=0xfa;//波特率設(shè)置為4800
  311.               SCON=0x50;//串行口方式設(shè)置為方式1，REN置1時允許接收數(shù)據(jù)
  312.               PCON &= 0xef;//PCON寄存器設(shè)置
  313.               TR0=1;
  314.               TR1=1;
  315.               ET0=1;
  316.               EA=1;
  317. }

  319. ///*************************************************************************
  320. ///  定時器0中斷程序
  321. ///功能：
  322. ///*************************************************************************
  323. void timer0_int(void) interrupt 1
  324. {
  325.               TR0=0;//設(shè)置定時器初值期間，關(guān)閉定時器
  326.               TH0=(65536-1000)/256;//1ms中斷
  327.               TL0=(65536-1000)%256;
  328.               TR0=1;
  329.               time++;
  330.               if(flag==1)// 電機正轉(zhuǎn)
  331.               {
  332.                             PWM2=0;
  333.                             if(time<count)
  334.                             {
  335.                                           PWM1=1;
  336.                             }
  337.                             else
  338.                                           PWM1=0;
  339.                             if(time>20)
  340.                             {
  341.                                           time=0;
  342.                             }
  343.               }
  344.               else // 電機反轉(zhuǎn)
  345.               {
  346.                             PWM1=0;
  347.                             if(time<count)
  348.                             {
  349.                                           PWM2=1;
  350.                             }
  351.                             else
  352.                                           PWM2=0;
  353.                             if(time>20)
  354.                             {
  355.                                           time=0;
  356.                             }
  357.               }
  358. }

  360. 3.2 LCD1602子程序：
  361. ///*************************************************************************
  362. /// LCD1602子程序
  363. ///功能：實現(xiàn)LCD1602的控制程序集成
  364. ///*************************************************************************
  365. #include<lcd1602.h>


  368. sbit LCD_RS=P2^6;//數(shù)據(jù)命令選擇端
  369. sbit LCD_WR=P2^5;//數(shù)據(jù)讀寫端
  370. sbit LCD_E=P2^7;//液晶使能端


  373. void delay(uchar z)//延時函數(shù)
  374. {
  375.   unsigned char x,y;
  376.   for(x=z;x>0;x--)
  377.     for(y=110;y>0;y--);
  378. }
  379.                                                                         
  380. void LCD_Write_Cmd(uchar com)//液晶寫命令
  381. {
  382.    LCD_RS=0;//選擇寫命令模式
  383.    LCD_WR=0;
  384.    delay(1);
  385.    LCD_E=1;//使能端給一高脈沖，高脈沖有效
  386.    delay(1);
  387.    LCDdate=com;//將要寫的命令字送到數(shù)據(jù)總線上
  388.    delay(1);            
  389.    LCD_E=0;
  390. }

  392. void LCD_Write_Data(uchar date)//數(shù)據(jù)寫命令
  393. {
  394.    LCD_RS=1;//選擇寫數(shù)據(jù)模式
  395.    LCD_WR=0;
  396.    delay(1);
  397.    LCD_E=1;//使能端給一高脈沖，高脈沖有效
  398.    delay(1);
  399.    LCDdate=date;
  400.    delay(1);
  401.    LCD_E=0;
  402. }

  404. void LCD_Clear(void)  // 清屏函數(shù)
  405. {
  406.               LCD_Write_Cmd(0x01);
  407.               delay(5);            
  408. }

  410. void LCD_Init()//液晶初始化
  411. {
  412.    uchar i;  
  413.    LCD_Write_Cmd(0x38);//設(shè)置16*2顯示,5*7點陣，8位數(shù)據(jù)接口
  414.    delay(5);
  415.    LCD_Write_Cmd(0x08);              //設(shè)置顯示關(guān)閉
  416.    LCD_Clear();//清屏
  417.    LCD_Write_Cmd(0x06);//寫一個字符后地址指針自動加１
  418.    delay(5);     
  419.    LCD_Write_Cmd(0x0c);//設(shè)置開顯示，不顯示光標(biāo)
  420.    LCD_Write_Cmd(0x80);//數(shù)據(jù)指針定位到第一行第一個字處
  421.    for(i=0;i<16;i++)
  422.                  LCD_Write_Data(str1[i]);//液晶顯示第一行寫數(shù)據(jù)
  423.    LCD_Write_Cmd(0x80+0x40);//將數(shù)據(jù)指針定位到第二行第一個
  424.    for(i=0;i<16;i++)
  425.                  LCD_Write_Data(str2[i]);//液晶顯示第二行寫數(shù)據(jù)
  426. }

  428. void LCD_Manifest(uchar row,uchar add,uchar date)
  429. {
  430.               if(row==1)               LCD_Write_Cmd(0x80+add);
  431.               if(row==2)              LCD_Write_Cmd(0xc0+add);
  432.               LCD_Write_Data(0x30+date);
  433. }
復(fù)制代碼

4. 系統(tǒng)仿真

4.1系統(tǒng)仿真圖：

圖9 系統(tǒng)仿真圖

4.2 PCB圖

圖10 PCB圖


4.3 3D視圖

圖11 3D視圖

5. 元器件清單列表


6. 設(shè)計總結(jié)

設(shè)計之中，我遇到了很多現(xiàn)實的問題， PROTUES中的沒有仿真模型，以及AD16軟件中有些元件沒有原理圖和PCB封裝，需要自己按照手冊自己畫出來，所以自己需要想辦法進行模擬仿真，AD16沒有的封裝需要去網(wǎng)上尋找別人的設(shè)計的，實在找不到的只能自己畫PCB。在10天的時間，經(jīng)過查閱資料，發(fā)現(xiàn)擁有驅(qū)動48V3A的直流電機的芯片非常少，很不容易才找到了L6203芯片，但是也沒能達(dá)到合適的要求，經(jīng)過自己搭建H橋，但是三極管的查找花費了許多的時間。所以最終只能實現(xiàn)電機的啟�？刂�，正反轉(zhuǎn)控制，加減速控制，數(shù)據(jù)清除。在這次的設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)一個簡單的系統(tǒng)并不容易實現(xiàn)，需花費大量時間在查閱資料上面，并且最好將系統(tǒng)分成小塊來一個一個解決，這樣才能思路清晰，所以要加強自己的基礎(chǔ)知識積累以及學(xué)習(xí)的方式方法。


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ID:328014 發(fā)表于 2020-1-6 01:58 | 顯示全部樓層
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ID:1107942 發(fā)表于 2024-1-4 12:45 | 顯示全部樓層
51hei團團 發(fā)表于 2020-1-6 01:58
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ID:1107942 發(fā)表于 2024-1-4 12:46 | 顯示全部樓層
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