基于单片机实现直流电机PWM调速系统
1. 系统硬件电路的设计
1.1 系统总体设计框图及单片机系统的设计
1.1.1 系统总体设计框图
图1.1系统总体设计框图
单片机(PID运算控制器、 PWM模拟发生器) 电机驱动电路 键 盘 显示器 单片机(速度的测量计算、输入 设定及系统控制) 电机 速度采集电路 1.1.2 8051单片机简介
1.8051单片机的基本组成
8051单片机由CPU和8个部件组成,它们都通过片内单一总线连接,其基本结构依然是通用CPU加上外围芯片的结构模式,但在功能单元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。其基本组成如下图所示:
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图1.2 8051单片机基本组成
2.CPU及8个部件的作用功能介绍如下
中央处理器CPU:它是单片机的核心,完成运算和控制功能。
内部数据存储器:8051芯片中共有256个RAM单元,能作为存储器使用的只是前128个单元,其地址为00H—7FH。通常说的内部数据存储器就是指这前128个单元,简称内部RAM。
特殊功能寄存器:是用来对片内各部件进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器,是一个特殊功能的RAM区,位于内部RAM的高128个单元,其地址为80H—FFH。
内部程序存储器:8051芯片内部共有4K个单元,用于存储程序、原始数据或表格,简称内部ROM。
并行I/O口:8051芯片内部有4个8位的I/O口(P0,P1,P2,P3),以实现数据的并行输入输出。
串行口:它是用来实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。 定时器:8051片内有2个16位的定时器,用来实现定时或者计数功能,并且以其定时或计数结果对计算机进行控制。
中断控制系统:该芯片共有5个中断源,即外部中断2个,定时/计数中断2个和串行中断1个。
振荡电路:它外接石英晶体和微调电容即可构成8051单片机产生时钟脉冲序列的时钟电路。系统允许的最高晶振频率为12MHz。
3.8051单片机引脚图
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图1.3 8051单片机引脚图
1.1.3 单片机系统中所用其他芯片简介
1.地址锁存器74LS373
74LS373片内是8个输出带三态门的D锁存器。其结构如下图所示:
图1.4 74LS373片内三态门的D锁存器
当使能端G呈高电平时,锁存器中的内容可以更新,而在返回低电平的瞬间实现锁存。如果此时芯片的输出控制端OE为低,也即是输出三态门打开,锁存器中的地址信息便可以通过三态门输出。以下是其引脚图:
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图1.5 74LS37引脚图
2.程序存储器27128 (1)芯片引脚
图1.6程序存储器27128引脚图
(2)功能表 引脚 工作方式 ________CE OE _______PGM 输出 (片选) (允许输出) L * VPP (编程控制) 读 维持 L H VCC VCC H * 数据输出 高阻 12
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