基于51单片机的直流电机转速测控系统设计
LED显示采用动态扫描方式,并用单片机I/O接口扩展输出,再由三极管驱动各显示器的位选端并放大电流。独立式按键采用查询方式,按键输入均采用低有效,上拉电阻可用于保证在按键断开使其I/O口为高电平。单片机的I/O(P0.1~0.5)引脚所扩展的5个按键分别定义为:设置、启动、移位、开始、+1功能。硬件电路确定以后,电机转速控制的主要功能将依赖于软件来实现。
3 软件设计
本系统的软件程序的设计可分为5个步骤:分别是综合分析并确定算法;设计程序流程图;合理选择和分配内存单元以及工作寄存器;编写程序;上机调试运行程序。
应用软件的设计可采用模块化结构设计,其优点是每个模块的程序结构相对简单,且任务明确,易于编写、调试和修改;其次是程序可读性好,对程序的修改可局部进行,而其他部分可以保持不变,这样便于功能扩充和版本升级;另外,对于使用频繁的子程序,可以建立子程序库,以便于多个模块调用;最后是便于分工合作,多个程序员可同时进行程序的编写和调试工作,故可加快软件研制进度。
本程序采用8051单片机的C语言编程来实现。在系统的程序设计中,可采用模块化编程实现。整个软件由主程序模块、转速测量模块、时钟模块、数据通信模块、动态显示模块等组成。各模块均采用结构化程序设计思想设计,因而具有较强的通用性;而采用模块化程序结构则可使软件易于调试、维护和移植。
系统软件可根据硬件电路的功能与AT89C51各管脚的连接情况对软件进行设计。以便明确各引脚所要完成的功能,从而方便进行程序设计和内存地址的分配,最终完成程序模块化设计。
本系统为直流电机测控系统。根据系统性能要求,除复位电路外,还应该设置一些功能键:包括启动键、设置键、确定键、移位键、加1键等。由于本系统中的单片机还有闲置的I/O口线,而系统要求所设置的按键数量也不多,因此,可以采用独立式按键结构。
根据直流电机控制系统的结构,该电机转速控制系统为一简单的应用系统,可以采用顺序的设计方法。这种设计由主程序和若干个中断服务程序构成,整个电机转速测控系统可分成六大模块,每个模块完成一定的功能。图4所示是根据电路图确定的程序设计模块图。
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