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电气信息学院 单片机技术课程设计报告 目 录 1 绪言 1.1 课题背景……………………………………………………………….（5） 1.2 课题要求………………………………………………………. …….（5） 2 方案论证 2.1 系统组成………………………………………………………. ……（6） 2.2 单片机选型………………………………………………………. …………（6） 2.3 驱动方案论证………………………………………………..…….. …………（6） 2.4 检测方案论证…………………………………………………………………（6） 3 设计原理 3.1 直流电机PWM设计框图………………………………………….…………..（7） 4 直流电机单元电路设计与分析 4.1 直流电机的驱动模块…………………………………………... …………（8） 4.2 直流电机的类型简介…………………………………………………... …………（8） 4.3 直流电机的基本结构…………………………………………………………（8） 4.4 直流电机工作原理…………………………………………………………（9） 4.5 直流电机主要技术参数……………………………………………………（9） 4.6 直流电机PWM调速原理………………………………………………（9） 4.7 电机驱动模块的电路设计………………………………………………………（12） 4.8 程序设计流程图…………………………………………………………………（14） 5 直流电机的中断键盘控制模块 5.1 外部中断设置………………………………………………………………………（16） 5.2 外部中断扩展方法…………………………………………………………………（17） 6 1602LCD液晶显示模块 6.1引脚分布和接口信号说明……………………………………………………………（19） 6.2LCD液晶显示电路………………………………………………………………………（20） 7直流电机PWM控制系统的实现 7.1总电路功能介绍………………………………………………………………………（21） 7.2直流电机控制程序……………………………………………………………………（21） 8系统仿真截图 8.1系统各种工作状态图…………………………………………………………………（29） 9问题与分析 9.1设计问题…………………………………………………………………………………（33） 9.2答辩问题…………………………………………………………………………………（34） 10心得体会 ………………………………………………………………………………（34） 参考文献……………………………………………………….…….……………….. …（36） 附录1（原理图）……………………………………………………….....……（36） 附录2（器件清单）……………………………………………………….....……（37） 1、绪 论 1.1课题背景 直流电机顾名思义，将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。 近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这时通过PWM（脉冲宽度调制技术）方式控制直流电机调速的方法就应运而生。 采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。 本设计采用stc89c52系列单片机对步进电机进行控制，对单片机控制步进电机系统的控制方式和软件设计进行了研究，分别从正反转控制、速度控制、速度通过LCD显示和加减速控制四方面进行了详细的分析。 1.2课题要求 以单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统，实现的功能主要包括：直流电机的正、反转；直流电机的加速和减速；直流电机的启动和停止；以及直流电机的转速在LCD显示屏上显示。 2、论 证 2.1系统组成 （1）振荡器和时钟电路 （2）设计输入部分 （3）设计控制部分 （4）设计显示部分 （5）直流电机PWM控制实现部分 2.2单片机选型 直流电机PWM调速系统以AT89C51单片机为控制核心，由命令输入模块、LCD显示模块及电机驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序的控制下，定时不断的给直流电机驱动芯片发送PWM波形，H型驱动电路完成电机正、反转控制；同时单片机不停的将从键盘读取的数据送到LCD显示模块中去显示，从中不仅能读取其速度，而且能知晓其转向及一些温馨提示。 2.3驱动方案论证 直流电机的驱动模块主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块（内含CMOSS管、三态门等）组成。通过按钮来控制电机正反转和加减速。 2.4检测方案论证 通过观察电机转动情况判断正反转，通过LED显示屏得知电机速度。 3 、设计原理 3.1直流电机PWM设计框图 主体电路：即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时/计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小，能够很方便的实现电机的智能控制，其间，还包括直流电机的直接清零、启动（置数）、暂停、连续等功能。 直流电机PWM调速方案设计框图如图3-1所示。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D09.tmp.pngfile:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D1A.tmp.png 图3-1 直流电机PWM调速方案设计框图 4 、直流电机单元电路设计与分析 4.1 直流电机的驱动模块 直流电机的驱动模块主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块（内含CMOSS管、三态门等）组成。 4.2 直流电机的类型简介 直流电机可按其结构、工作原理和用途等进行分类，其中根据直流电机的用途可分为以下几种：直流发电机（将机械能转化为直流电能）、直流电动机（将直流电能转化为机械能）、直流测速发电机（将机械信号转换为电信号）、直流伺服电动机（将控制信号转换为机械信号）。这里我们用到的主要是直流电动机。 4.3 直流电机的基本结构 直流电机主要由定子、转子和结构件三部分组成。定子包括机座、主磁极、换向磁极、前、后端盖和电刷装置等几个部分；转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，有称为“电枢”，转子外圆有槽，槽内嵌有电枢绕组，绕组通过换向器和电刷引出。直流电机的结构如图4-1所示。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D1B.tmp.png 图4-1 直流电动机结构 4.4 直流电机工作原理 直流电机电路模型如图4-2所示，磁极N、S间装着一个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的表面上固定着一个线圈abcd。当线圈中流过电流时，线圈受到电磁力作用，从而产生旋转。根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的受力方向也将改变，因此通过改变线圈电路的方向实现改变电机的方向。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D1C.tmp.png 图4-2 直流电动机电路模型 4.5 直流电机主要技术参数 直流电机的主要额定值有： 额定功率file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D1D.tmp.png:在额定电流和电压下，电机的负载能力。 额定电压file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D1E.tmp.png：长期运行的最高电压。 额定电流file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D1F.tmp.png：长期运行的最大电流。 额定转速n：单位时间内的电机转动快慢。以r/min为单位。 励磁电流file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D20.tmp.png：施加到电极线圈上的电流。 4.6直流电机PWM调速原理 直流电机的数学模型可用图4-3表示，由图可见电机的电枢电动势file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D21.tmp.png的正方向与电枢电流file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D22.tmp.png的方向相反，file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D23.tmp.png为反电动势；电磁转矩T的正方向与转速n的方向相同，是拖动转矩；轴上的机械负载转矩file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D24.tmp.png及空载转军file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D34.tmp.png均与n相反，是制动转矩。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D35.tmp.png 图4-3 直流电机的数学模型 根据基尔霍夫第二定律，得到电枢电压电动势平衡方程式 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D36.tmp.pngfile:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D37.tmp.png-file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D38.tmp.pngfile:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D39.tmp.png……………………………(1.1) 式1.1中，file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D3A.tmp.png为电枢回路电阻，电枢回路串联保绕阻与电刷接触电阻的总和：file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D3B.tmp.png是外接在电枢回路中的调节电阻。 由此可得到直流电机的转速公式为： file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D3C.tmp.png…………………………………(1.2) 式(1.2)中，file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D4D.tmp.png为电动势常数，file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D4E.tmp.png是磁通量。 由式1.1和1.2得 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D4F.tmp.png………………………………………………(1.3) 由式(1.3)中可以看出，对于一个已经制造好的电机，当励磁电压和负载转矩恒定时，它的转速由在电枢两端的电压file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D50.tmp.png决定，电枢电压越高，电机转速就越快，电枢电压降低到0V时，电机就 停止转动：改变电枢电压的极性，电机就反转。 （1） PWM电机调速原理 PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的直流电源开关频率，改变负载两端的电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM可以应用在许多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等等。 在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。如图4-4所示： file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D51.tmp.jpg 图4-4 PWM方波 设电机始终接通电源时，电机转速最大为Vmax，设占空比为file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D52.tmp.pngD= file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D53.tmp.png/T，则电机的平均速度为Va = Vmax * D，其中Va指的是电机的平均速度；Vmax 是指电机在全通电时的最大速度；D =file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D54.tmp.png/T是指占空比。 由上面的公式可见，当我们改变占空比D = file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D65.tmp.png/T时，就可以得到不同的电机平均速度Vd，从而达到调速的目的。严格来说，平均速度Vd 与占空比D并非严格的线性关系，但是在一般的应用中，我们可以将其近似地看成是线性关系。 对于直流电机来说，如果加在电枢两端的电压为图4-5所示的脉动电流压（要求脉动电压的周期远小于电机的惯性常数），可以看出，在T不变的情况下，改变T1和T2宽度，得到的电压将发生变化，下面对这一变化进一步推导。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D66.tmp.png 图4-5 施加在电枢两端的脉动电压 设电机接全电压U时，其转速最大为Vmax。若施加到电枢两端的脉动电压占空比为D = file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D67.tmp.png/T，则电枢的平均电压为： U=U×D ………………………………………………（1.4） file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D68.tmp.png≈U×file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D69.tmp.png=KD 在假设电枢内阻转小的情况下式中Kfile:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D6A.tmp.png，K是常数。 图4-6为施加不同占空比时实测的数据绘制所得占空比与转速的关系图。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D6B.tmp.png 图4-6 占空比与电机转速的关系 由图看出转速与占空比D并不是完全的线性关系（途中实线），原因是电枢本身有电阻，不过一般直流电机的内阻较小，可以近视为线性关系。 由此可见，改变施加在电枢两端电压就能改变电机的转速，这就是直流电机PWM调速原理。 4.7电机驱动模块的电路设计 根据直流电机的工作原理，从PROTEUS选取元器件如下，放置元器件、放置电源和地，进行连线，我们就此设计的直流电机驱动模块如图4-7所示。所用元器件如下所示： file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D7B.tmp.png file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D7C.tmp.png 图4-7直流电机驱动电路 然而考虑市场的行情，既然已有专门为电机驱动而设计的芯片，就没必要再重新来设计：选用L298芯片来构成的电路结构基本跟上图一样，由L298芯片组装的驱动模块如图4-8所示。所用元器件如下所示： file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D7D.tmp.png 图4-9 直流电机及其驱动电路 4.8 程序设计流程图 直流电机控制系统的设计流程图如图4-10所示。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D7E.tmp.png 图4-10 系统的设计流程图 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D8F.tmp.png 图4-11 定时中断服务流程图 5、直流电机的中断键盘控制模块 5.1 外部中断设置 （1）外部中断允许设置 中断控制寄存器IE的EX0对应INT0，EX1对应INT1，EA为中断的总开关，若要开放外部中断，只要将IE对应的位和总开关EA置1即可。 如：开放外部中断0的设置： SETB EX0 SETB EA 开放外部中断0和1的设置： SETB EX0 SETB EX1 SETB EA （2）外部中断触发方式设置 单片机外部中断有两种触发方式，一种是电平触发方式，另一种是脉冲触发方式，单片机外部中断触发方式与TCON的IT位有关。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D90.tmp.jpg 电平触发设置方法：CLR ITX，为低电平触发方式。 脉冲触发设置方法：SETB ITX=1，为脉冲下降沿触发方式。 在使用外部中的呢时，如果不进行设置，则为电平触发方式。 （3） 外部优先级设置 外部中断IN0、INT1的中断优先级的设置是通过设置IP寄存器实现的，IP的PX0对应INT0，PX1对应INT1。PX置1为高级中断，PX为0为低级中断。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9D91.tmp.png 5.2 外部中断扩展方法 在图5-1中所示的为外部中断扩展方法，设X1、X2、X3、X4、X5为外部信号，X1代表加速信号，X1=0表示加速；X2代表减速信号，X2=0表示减速；X3代表正转信号，X3=0表示正转；X4代表反转信号，X4=0表示反转；X5代表停止信号，X5=0表示停止处理。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DA2.tmp.png 图5-1 外部中断扩展电路 当系统检测到有中断请求时，响应如下中断服务流程图如图5-2所示。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DA3.tmp.png 图5-2 中断服务流程图 6、1602LCD液晶显示模块 6.1 引脚分布和接口信号说明 （1）引脚分布 1602液晶显示共有16个引脚，其引脚分布图如图6-1所示。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DA4.tmp.png 图6-1 1602液晶显示模块引脚分布 （2） 引脚功能 1602引脚功能如表6-2所示 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DA5.tmp.png 表6-2 1602引脚定义及功能 6.2 LCD液晶显示电路 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DA6.tmp.png 图6-3LCD电路 显示程序流程图如图6-4所示 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DB6.tmp.png 图6-4 显示程序流程图 7、直流电机PWM控制系统的实现 7.1.总电路功能介绍 直流电机PWM调速控制系统具有加速、减速、正转、反转、停止控制功能。操作开关通过中断控制直流电机的加速、减速、正转、反转、停止控制功能，并通过LCD液晶显示。振荡、时钟电路和复位电路由80C51单片机内部给出。直流电机转动速度由LCD液晶显示。操作开关状态由液晶显示器显示。 7.2直流电机控制程序 ORG 0000H SJMP DISPLAY ORG 0003H LJMP BUTTON ；外部0中断入口地址 ORG 000BH LJMP DINGSHI ；定时中断T0入口地址 RS EQU P3.0 RW EQU P3.1 E EQU P3.4 ORG 0030H DISPLAY: ；显示程序为主程序 SETB EA ；打开中断总开关 SETB EX0 ；打开外部中断0开关 SETB IT0 ；打开外部中断0下降沿触发 MOV TMOD,#01H ；设置定时工作方式 MOV TL0,#0FFH ；设置定时初值 MOV TH0,#0FFH SETB ET0 ；打开定时中断T0开关 CLR P0.5 CLR P0.6 CLR P0.7 SETB TR0 ；定时器T0开始定时 MOV DPTR,#TAB ；液晶显示的字符首地址 MOV R0,#00H ；脉宽的初值 MOV R1,#16 ；“SET SPEED PLEASE”的字符个数 MOV R3,#00H MOV R4,#00H LP9: LCALL CHUSHI LP2: ACALL BUSY MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DATAS INC DPTR DJNZ R1,LP2 LP3: CJNE R3,#00H,LP4 CJNE R4,#00H,LP4 SJMP LP3 LP4: MOV R7,#00H ；中断的标志 MOV R5,#09H ；CURRENT:的字符个数 ACALL BUSY MOV P1,#0C0H ACALL ENABLE MOV DPTR,#MMTAB ACALL BUSY LP5: MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A INC DPTR ACALL DATAS ACALL BUSY DJNZ R5,LP5 MOV DPTR,#STAB MOV A,R2 MOV P1,A ACALL DATAS ACALL BUSY MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DATAS ACALL BUSY MOV A,R4 ；显示速度的个位 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DATAS ；使液晶始终显示当前电机的速度 LP8: CJNE R7,#00H,LP7 ；速度不变时等待 LJMP LP8 ；速度变时重新读入速度 LP7: SJMP LP4 CHUSHI: ；使液晶显示的一些初始设置 ACALL BUSY MOV P1,#00000001B ；清屏并光标复位 ACALL ENABLE ACALL BUSY MOV P1,#00111000B ；设置显示模式：8位2行5×7点阵 ACALL ENABLE ACALL BUSY MOV P1,#00001111B ；显示器开、光标开、光标允许闪烁 ACALL ENABLE ACALL BUSY MOV P1,#00000110B ；文字不动，光标自动右移 ACALL ENABLE ACALL BUSY MOV P1,#80H ；写入显示起始地址 ACALL ENABLE RET ENABLE: ；写入控制命令的子程序 SETB E CLR RS CLR RW CLR E RET DATAS: ；写入数据子程序 SETB E SETB RS CLR RW CLR E RET BUSY: ；准备写入数据 CLR E MOV P1,#0FFH CLR RS SETB RW SETB E JB P1.7,BUSY RET ORG 2000H DINGSHI: ；定时中断服务程序 CPL P0.7 JNB P0.7, Z1 ；周期一定 MOV A,#0FFH SUBB A,R0 MOV TH0,A SETB TR0 RETI Z1: MOV TH0,R0 ；脉宽 SETB TR0 RETI BUTTON: ；从控制键盘中读取操作命令 PUSH ACC CLR EX0 CLR EA INC R7 MOV A,#0FFH MOV P2,A MOV A,P2 JNB ACC.0,AA0 JNB ACC.1,KK0 JNB ACC.2,ZZ JNB ACC.3,FF JNB ACC.4,WW0 AJMP QQ AA0: CJNE R0,#0FFH,AA1 ；加速操作 AJMP QQ AA1: MOV A,R0 ADD A,#5 MOV R0,A AJMP QQ KK0: CJNE R0,#00,MM ；减速操作 AJMP QQ MM: MOV A,R0 SUBB A,#5 MOV R0,A AJMP QQ QQ: MOV A,R0 MOV B,#5 DIV AB MOV B,#10 DIV AB MOV R3,A MOV R4,B SETB EX0 LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY SETB EA POP ACC RETI ZZ: SETB P0.5 ；正转操作 CLR P0.6 MOV R2,#2BH ；正转标志“+“ LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY SETB EX0 SETB EA POP ACC RETI FF: CLR P0.5 ；反转操作 SETB P0.6 MOV R2,#2DH ；反转标志“—“ LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY SETB EX0 SETB EA POP ACC RETI WW0: ；停止操作 CLR P0.5 CLR P0.6 LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY SETB EX0 SETB EA POP ACC RETI DELAY: ；延时子程序 MOV R5,#0E0H MM0: MOV R6,#30H MM1: DJNZ R6,MM1 DJNZ R5,MM0 RET TAB: DB 53H,45H,54H,20H DB 53H,50H,45H,45H ；“SET SPEED PLEASE”代码 DB 44H,20H,50H,4CH DB 45H,41H,53H,45H STAB: DB 30H,31H,32H,33H DB 34H,35H,36H,37H ；“0，1,2,3,4,5,6,7“代码 DB 38H,39H,41H,42H ；“8,9，A,B,C,D,E,F”代码 DB 43H,44H,45H,46H MMTAB: DB 43H,4FH,52H,52H DB 45H,4EH,54H,20H ；“CURRENT：”代码 DB 3AH END 8、系统仿真截图 8.1系统各种状态图 整体电路设计如下图8-1 图8-1电路原理图 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DB7.tmp.jpg LCD 液晶显示电路的系统仿真与测试：在PROTEUS运行环境中首先检验LCD显示电路，添加程序，运行LCD液晶显示电路，系统若运行成功将得到如图8-2，此后在之前的电路基础上再拓展带中断的独立式键盘，调试成功后的电路如图8-3所示。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DB8.tmp.png 图8-2 LCD液晶显示字符初步调试 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DC9.tmp.png 图8-3 带中断控制的LCD液晶显示 调试用带中断的键盘来控制直流电机驱动模块的部分电路，若按要求调试成功，将得到图8-4。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DCA.tmp.png 图8-4 用带中断的键盘来控制的电动机 启动目标系统，按正转，然后按加速开关，我们观察到电机开始运转，每按一次加速，电机的速度都要增加，此时如果按减速，则电机的转速慢慢地减少。同样按反转转也看到同样的结果，当按停止键时，电机慢慢停下来，图8-5是在目的电路刚启动时未设置命令之前的状态。图8-6是在正转情况下的仿真结果，图8-7是在反转情况下的仿真结果。 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DCB.tmp.jpg 图8-5 未按键时的初始状态 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DCC.tmp.jpg 图8-6 电机正转时的状态 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DCD.tmp.jpg 图8-7 电机反转时的状态 9、 问题与分析 9.1设计问题 实验原理图设计中遇到的的问题，以及解决方法： 在实验过程中绘制的初始原理图如下：file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DCE.tmp.jpg 仿真运行，按下按键出现如下报错 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DCF.tmp.jpg 没有给单片机提供时钟信号，需要添加由晶振和电容构成的外接振荡器连接在XTAL1（第19脚） 9.2答辩问题 1、1602液晶显示器引脚功能是什么？ 答：1、2引脚分别是接电源和接地；3引脚是对比调整电压；4引脚是输入指令或数据；5引脚向LCD写入指令或者从LCD读取信息；6引脚是使能信号；7-14引脚都是数据总线；15、16引脚分别接LCD电源正负极。 2、电路图中二极管的作用？ 答：续流和保护电路。 10、心得体会 本次课程设计的直流电机速度控制系统是以低价位的单片微机AT89C51为核心的，而通过单片机来实现电机调整又有多种途径，相对于其他用硬件或者硬件与软件相结合的方法实现对电机进行调整，采用PWM软件方法来实现的调速过程具有更大的灵活性和更低的成本，它能够充分发挥单片机的效能，对于简易速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。 通过这次设计使我掌握了基于单片机系统设计的基本方法，不仅巩固了自己所学的理论知识，还锻炼了自己的动手能力。在设计中使我对具体程序的编写过程有了更好的把握，对相应指令的内涵有了更深入的理解。 在设计中遇到了很多问题，但是经过自己的不懈努力终于完成了设计，使我感到非常欣慰，也给了我更多的信心来面对今后的生活与工作。设计中也存在许多不足之处。主要体现在对所学知识不能灵活运用、举一反三，另外也缺乏系统设计的实际经验。希望今后能多多练习，弥补自己的不足。 学习到理论知识与实践中的差距，理论在没有实践的进行，无法成为现实，实践在没有理论的支持也是不行的。 参考文献 1.《单片机原理及实践指导》 杨振江、冯军主编 中国电力出版社 2.《MCS-5系列单片机实用接口技术》 李华主编 北京航空航天大学出版社 3.《电机与拖动》 唐介主编 高等教育出版社 附录1：原理图 file:///C:\Users\JON\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps9DDF.tmp.jpg 附录2：元件清单
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