遥控电机毕业设计(论文).docx

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1、目录摘要第一章缁仑2第二章系统的硬件设计32.1硬件设计方案32. 2 AT89c51 单片机32.2. 1简介32.2.2主要特性42.2.5芯片擦除82. 3红外线遥控92.3.1红外线遥控简介92. 3.2控制原理92.4直流电机122.4. 1直流电机的定义122.4.2直流电机的分类122.4.3直流电机控制原理14第三章 系统软件设计163.1 系统软件设计流程图及程序163. 1. 1系统流程图163.2 系统主程序173.2.1 初始化程序173.2.2 按键设计173.2.3 直流电动机正转173.2.4 直流电动机反转183.2.5 延时程序193.3 系统调试193.3.

2、1 软件调试193. 3. 2 硬件调试20结束语21参考文献22附录12324附录2摘要红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，是目前使用广泛的一种近距离无线通信和遥控方式。为了满足工农业生产中对电机转速实时测控要求，本文进行红外遥控电机转向系统的设计研究，详细地分析了各功能模块的硬件电路的设计和相关软件程序的编写本设计主要包括红外线信号的收发、LED指示灯、直流电动机转向控制等几个重要功能模块。首先通过对红外线遥控工作原理的分析，提出基于单片机AT89c51进行编码、译码，设计了红外遥控电路，编写了红外发射和接收程序;在直流电动机的转向控制方面，本设计采用对直流电动机正负极

3、高低电平的控制来实现电动机的转向控制；通过红外线遥控装置还可控制直流电机启动与停止。本设计采用单片机组成红外遥控电机转向系统，结构简单，功能强，运行可靠，可对电机转向进行良好控制。关键字AT89c51单片机；直流电动机；LED；红外线遥控装置第一章绪论红外线遥控是目前使用广泛的一种通信和遥控手段，它不影响周边环境、不干扰其它电器设备；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设

4、备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，更是工业生产中必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。而在电气时代的今天，电机在工农业生产、人们日常生活中亦起着十分重要的作用。直流电机是最常见的一种电机，在各领域中得到广泛应用。与交流电机相比，直流电机结构复杂，成本高，运行级困难。但是直流电机具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力强等许多优点，因此在许多行业中仍有应用。近年来，直流电机的结构和控制方式都发生了很大的变化

5、。第二章系统的硬件设计2.1硬件设计方案本设计采用红外线遥控装置通过AT89C51单片机来实现对直流电动机的转向控制。如图2-1所示：复位电路晶振指示灯单片机直流电机驱动电路遥控电路图2-1硬件电路图设计方案2. 2 AT89C51 单片机2.2.1 简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CM0S8位微处理器，俗称单片机。AT89c2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件米用ARIEL图密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU

6、和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89c51是一种高效微控制器，AT89c2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。P1 P1 7RST P3 0(TXO) P3 1 pa 2(INfT) P3 )(TO P3 4 P3 5(WIT) P3 P3 7XTAL2XTAL1ONOvcc】PO O (ADO)J PO 1 4ADI)J PO 2 1AO2)J PO.3 AO3)J PO 4 AD4)PO 5 AOS)3 PO 6 Aoe)1 PO.7 AO7)EAjvpp1 AIE/PROG1 PSENRST/VPP P3.0 L(T

7、XD P3.1 匚XTAL2 CXTAL1 C(INTO) P3 2(INTI) P3.3 匚(TO) P3.4(T1 P3.5GNDVCCP1.7PI.6Pl.5P1.4 P1.3P1.2P1.1 (AIN1)P1.0 (AINO)P3.7AT89C51AT89C2051图 2-2 AT89C51 与 AT89C20512.2.2 主要特性 与MCS-51兼容 4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32位可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路2

8、.2,3管脚说明VCC：供电电压。GND：接地。P0 ： P0 为一个8位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1 口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1 ： P1 是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O , P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1 作为第八位

9、地址接收。P2 : P2 为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 ： P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL门

10、电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3 也可作为AT89c51的一些特殊功能口，如表2-1。表27 P3 口特殊功能P3引脚兼用功能P3.0串行通讯输入(RXD)P3. 1串行通讯输出(TXD)P3.2外部中断0 ( INTO)P3. 3外部中断1 (INT1)P3.4定时器。输入(TO)P3. 5定时器1输入(T1)P3.6外部数据存储器写选通WRP3. 7外部数据存储器写选通RD2. 2. 4 复位 RST在振荡器运行时，有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引脚时

11、，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0-P3 口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的0000H处开始运行程序。常用的复位电路如图2-3所示。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的vccoO I S21* C3LO IR3,111IKRESETR2118.2KGND图2-3复位电路频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的l/6o因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然

12、而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX, M0VC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内

13、部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。2. 2. 5外接晶振电路C2T卜XTAL2悬空XTAL2XTAL1外部振荡信号XTAL1I=1.内部方式GND2.外部方式GND图2-5晶振的方式Pinl9:时钟 XTAL1 脚,Pinl8:时钟 XTAL2 脚:XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz

14、。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。型号同样为AT89c51的芯片，在其后面还有频率编号，有12, 16, 20, 24MHz可选。大家在购买和选用时要注意了。如AT89c51 24PC就是最高振荡频率为24MIIz, 40P6封装的普通商用芯片。2.2.5芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89c51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM,定时器,计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。2. 3红外线遥控2. 3.1