毕业设计-基于单片机的智能电动车控制器设计

基于单片机的智能电动车控制器设计摘要随着市场的发展，电动车的市场日益递增，实现并完善电动车的智能控制、简单操作已经成为需求的一部分。运用单片机的硬件电路与软件相结合的方法来实现电动车的加速、减速、测速等功能，使电动车的操纵更智能，更简单，更安全，更加适应市场的需求。关键词直流电机、步进电机、89C51、测速电路1引言随着经济的发展，人们收入的增多，衣食住行都发生这明显的变化。自行车代步的年代已经过去，取而代之的是电动车，摩托车甚至是小汽车的普遍。但是相对而言，小汽车代价相对比较高昂，不是一般家庭能够承担得起，摩托车噪音大，事故率高，安全系数低，也被很多大小城市所禁止。相比前两者，电动车有很大的市场优势，体型轻巧、环保、安全、经济适用，成为众多人心中的理想的代步工具。市场的强大需求，推动了电动车的飞速发展，越来越智能化。其中以单片机为核心的智能控制电动车将成为目前发展的一个方向，引领电动时代的潮流。今天，能源和环境对人类的压力越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声越来越高。为了适应这个发展趋势世界各国的政府、学术界、工业界正在加大对电动车开发的投资力度，加快电动车的商品化步伐。中国作为电动车最大拥有国，电动车的发展与国外基本同步。我国在1992年就把电动车的开发列人国家“八五”重点科技攻关项目。98年我国发展电动车以来产量大幅增长，从1998年的58万辆发展到2009年的2369万辆。目前我国电动车的保有量已经超过12亿台，此部分包括了未进入统计的一些小型工厂的销量。截至目前为止我国电动车出口占全世界出口量的90，虽然目前电动车在能源和行驶里程方面还未能尽如人意，但已足以满足人们的基本需要。从技术发展的角度来看，在走过了漫长而艰难的发展历程之后，电动车正面临着重大的技术突破，有望成为21世纪的重要交通工具。中国人口众多，具有世界最庞大的电动车市场。目前自行车拥有量为4亿多辆，如把10个自行车换成电动自行车，就需4000万辆电动自行车以每辆均价500元计算，就是60个亿，这是一个巨大的市场，有着强大的吸引力。现代电动车是融合了电力、电子、机械控制、材料科学以及化工技术等多种高新技术的综合产品。整体的运行性能、经济性等首先取决于控制系统，而控制系统更多的趋向于单片机控制。因为单片机更适合应用于嵌入式系统因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有12部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和甚至比人类的数量还要多。单片机除了具备一般微型计算机的功能外，为了增强实时控制能力，绝大部分单片机的芯片上还集成有定时器计数器。单片机在结构上的设计主要是面向控制的需要，因此，它的硬件结构、指令系统、和IO能力等方面均有其独特之外，其显著的特点之一就是非常有效的控制功能，为此，又称为微控制器MCU。单片机自诞生以来，由于其固有的优点低成本、小体积、高可靠性、高附加值、通过更改软件就可改变控制对象等，已越来越成为电子工程师设计师设计产品的首选器件之一。本次设计主要以ATM公司的89C51为核心元件，围绕其外部硬件电路与软件相结合的方式来控制电动车的加速、减速、测速等。2总体方案设计21整体设计单片机控制系统是一个集成电路，可以构成各种各样的应用系统。与其他控制系统相比，单片机具有以下特点（1）由于现在单片机的价格相对都比较低，而且外围电路的元器件价格也不高，所以整体设计起来，成本比较低。（2）可以对外部存储容量根据需要进行扩展，设计可以相对比较灵活。（3）由于现存有许多已经设计很完善的子程序，在系统软件设计设计中可以直接调用，减少较大工作量。综上所述，决定运用单片机系统，详见下图图1单片机电动机模块控制模块图1结构框图本次设计主要是分为两大部分一部分是电机控制部分，另一部分是测速部分。首先，介绍一下电机控制部分，电机控制部分控制步骤变动数据输入数据的处理电动的状态。数据输入主要是通过数字电路或是模拟电路的方法改变某一个量（电流、电压、电阻）的变化，然后将这种变化输送给单片机，单片机进行数据的采集、储存、分析、处理，最终将以数字量的形式输出，输出电路根据数字信号的变化，再将变化转变为电量的形式，输送给电机，从而实现电机的速度、转向的改变。接着，测速部分控制步骤速度的采集数据的处理速度的显示。速度的采集主要是通过S/T来获得，S代表路程，T代表时间，通过额定的时间所行的路程，不过数据的采集主要采集S、时间T，而数据的处理则有单片机完成。单片机取两个量的商，并对小数部分进行处理，将一个整型的数据类型输送给显示器，显示根据单片机的指令进行显示。上图就是整个设计的模块图，不难看出，在整个设计模块中，最为核心的就是数据的处理，其实就是单片机。无论输入量是什么类型，单片机速度显示模块测速模块都要根据输出量来进行分析、处理，从而实现其各个功能。22单片机说明单片机系统中，起到控制和枢纽作用的单片机模块无疑是其中最重要的部分。本设计中采用的是ATMEL公司的带8KBFLASH的8位微控制器AT89C51作为单片机芯片，它完全与MCS51系列单片机兼容（从指令集到引脚）。芯片采用40脚双列直插式封装，32个I/O口，芯片工作电压为3855V，工作温度为070度，工作频率可达到30MHZ。它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8KB在系统可编程FLASH存储器，使用高密度非易失性存储器技术制造。片上FLASH允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。图2单片机最小系统下面来介绍一下89C51单片机最小系统（如图2），单片机最小系统指的是能单独运行的最简系统，一般只是包括5V电源、复位电路和晶振电路。电源就不多介绍了，具体介绍一下复位电路和晶振电路。复位电路单片机的复位电路包含两种，上电复位和手动复位。所谓上电复位，即当单片机加电时由相关电路产生一个复位信号，从而使单片机复位。手动复位指的是用户根据需要使用按键等方式驱动单片机进行复位的一种电路。STC单片机可以不使用复位电路，但是为了保证系统的稳定运行，一般要求至少要加上电复位电路。复位电路的构成方法有很多，比如专用复位芯片、看门狗等，但是这些电路相对较为复杂，本设计的复位电路使用的是较为简单的阻容复位电路。由C3和R5构成一个上电复位电路,。当单片机上电时，因为电容两端电压不能突变，所以在单片机的RST引脚产生一个高电平，从而使单片机复位，随着电容C3充电时间延长，电容充电电路逐渐下降，RST引脚的电压也随着下降。当电压下降到一定程度时，RST引脚的电压已经不足以使单片机复位，单片机从而进入到正常的工作状态。手动复位电路使用的按键复位电路，当用户单击SW1时，RST引脚出现一个高电平信号，强制驱使单片机进行复位。当用户放开SW1时，RST引脚恢复为低电平，单片机开始正常运行。注意当用户单击SW1时,由C3、R6和SW1构成一个环路，C3在改回路上进行放电，所以R6不可缺少；如果缺少R6或者R6阻值太小，将可能会造成C3损坏。本设计采用手动复位的方法。震荡电路作用给单片机提供一个合适的工作频率信号。一般而言，单片机的震荡信号产生由两种方法单端驱动和双端驱动。单端驱动即时使用一个外部的稳定时钟信号直接输入给单片机，该方法要求外部存在一个稳定的时钟信号，一般由有源晶体振荡器或者是其他IC产生。单端驱动目前已经很少使用，只有在严格要求系统同步的一些系统才会出现。所谓双端驱动就是说使用一个简单的无源晶体振荡器来构成振荡电路。本设计使用的就是双端方式，在单片机18和19号两个振荡信号输入引脚间接入一个频率为110592MHZ的无源晶体振荡器构成一个振荡电路。对于这种无源晶体振荡器而言，其两端一般要加入负载电容进行频率的微调，对于110592MHZ晶体振荡器而言，一般使用2030PF的瓷片电容即可，此次是采用30PF的电容。为了保证单片机的运行，还有一些外围电路也需要注意尤其要注意EA引脚，当程序在单片机内部时，EA一定要连接到高电路，本设计电路EA脚已被拉高。单片机的内部单元的作用1并行I/O接口单片机芯片内有一项主要功能就是并行I/O口。51系列共有4个8位的并行I/O口，分别记作P0、P1、P2、P3每个口都包含一个锁存器，一个输出驱动器和输入缓冲器。实际上，它们已被归入专用寄存器之列，并且具有字节寻址和位寻址功能。在访问片外扩展存储器时，低八位地址和数据由P0口分时传送，高八位地址由P2口传送。2定时器/计数器定时器/计数器（TIMER/COUNTER）是单片机中的重要部件，其工作方式灵活、编程简单，使用它对减轻CPU的负担和简化外围电路都大有好处。C51系列包含有两个16位的可编程定时器/计数器分别称为定时器/计数器T0和定时器/计数器T1；在C51部分产品中，还包含有一个用做看门狗的8位定时器。定时器/计数器的核心是一个加1计数引脚上施加器，其基本功能是加1功能。在单片机的定时器T0或T1中，有一个定时器发生由0到1的跳变时，计数器增1，即为计数功能；在单片机内部对机器周期或其分频进行计数，从而得到定时，这就是定时功能。在单片机中，定时功能和计数功能的设定和控制都是通过软件来进行的。定时器/计数器内部结构及其原理由定时器0、定时器1、定时器方式寄存器TMOD和定时器控制寄存器TCON组成。当定时器/计数器设置为定时工作方式时，计数器对内部机器周期计数，每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出。定时器的定时时间与系统的振荡频率紧密相关，因为C51系列单片机的一个机器周期由12个振荡脉冲组成，所以，计数频率FCFOSC/12。当定时器/计数器设置为计数工作方式时，计数器对来自输入引脚T0（P34）和T1（P35）的外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平，若前一个机器周期采样值为1，后一个机器周期采样值为0，则计数器加1。新的计数值是在检测到输入引脚电平发生1到0的负跳变后，于下一个机器周期的S3P1期间装入计数器中的，可见，检测一个由1到0的负跳变需要两个机器周期，所以最高检测频率为振荡频率的1/24。计数器对外部输入信号的占空比没有特别的限制，但必须保证输入信号的高电平与低电平的持续时间在一个机器周期以上。3振荡器XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。当输入至内部时钟信号时要通过一个二分频触发器，而对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。4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。在芯片擦除操作中，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。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。5中断系统中断系统是单片机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理、单片机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。中断系统大大提高了系统的效率。C51系统有关中断的寄存器有4个，分别为中断源寄存器TCON和SCON、中断允许控制寄存器IE和中断优先级控制寄存器IP；中断源有5个，分别为外部中断0请求INT0、外部中断1请求INT1、定时器0溢出中断请求TF0、定时器1溢出中断请求TF1和串行中断请求R1或T1。5个中断源的排列顺序由中断优先级控制寄存器IP和顺序查询逻辑电路共同决定，5个中断源分别对应5个固定的中断入口地址。中断的特点是分时操作，实时处理和故障处理。单片机中断系统用处较多，本设计中也有涉及，下面详细的介绍一下89C51中断系统中要用到的中断类型。（1）外部中断源AT89C51有INT0和INT1两条外部中断请求输入线,用于输入两个外部中断源的中断请求信号,并允许外部中断源以低电平或负边沿两种中断触发方式来输入中断请求信号。AT89C51究竟工作于哪种中断触发方式,可由用户对定时器控制寄存器TCON中IT0和IT1位状态的设定来选取。AT89C51在每个机器周期的S5P2时对INT0、线上中断请求信号进行一次检测,检测方式和中断触发方式的选取有关。若AT89C51设定为电平触发方式IT00或IT10,则CPU检测到INT0、INT1上低电平时就可认定其上中断请求有效若设定为边沿触发方式IT01或IT11,则CPU需要两次检测INT0、INT1线上电平方能确定其上中断请求是否有效,即前一次检测为高电平和后一次检测为低电平时中断请求才有效。（2）定时器溢出中断源定时器溢出中断由AT89C51内部定时器分的中断源产生,故它们属于内部中断。AT89C51内部有两个16位定时器/计数器,受内部定时脉冲主脉冲经12分频后或T0/T1引脚上输入的外部定时脉冲计数。定时器T0/T1在定时脉冲作用下从全“1”变成全“0”时可以自动向CPU提出溢出中断请求,以表明定时器T0或T1的定时时间已到。（3）串行口中断源串行口中断由AT89C51内部串行口的中断源产生,也是一种内部中断。串行口中断分为串行口发送中断和串行口接收中断两种。在串行口进行发送/接收数据时,每当串行口发送/接收完一组串行数据时串行口电路自动使串行口控制寄存器SCON中的RI或TI中断标志位置位，并自动向CPU发出串行口中断请求,CPU响应串行口中断后便立即转入串行口中断服务程序执行。因此,只要在串行口中断服务程序中安排一段对SCON中RI和TI中断标志位状态的判断程序,便可区分串行口发生了接收中断请求还是发送中断请求。（4）中断标志AT89C51在S5P2时检测或接收外部内部中断源发来的中断请求信号后先使相应中断标志位置位,然后便在下个机器周期检测这些中断标志位状态,以决定是否响应该中断。3分电路设计与论证31电动机模块311方案选择方案一采用直流电动机驱动，采用由多个三极管组成的电路，PWM是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其是在对电机的转速控制方面，可大大节省能量。PWM具有很强的抗噪性，且有节约空间、比较经济等特点。模拟控制电路有以下缺陷模拟电路容易随时间漂移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而在用了PWM技术后，避免了以上的缺陷，实现了用数字方式来控制模拟信号，可以大幅度降低成本和功耗。在单片机控制下，使之工作在占空比可调的开关状态，精准地调整电动机的转速。这个电路由于管子工作的饱和截止模式下，效率很高，电子开关的速度很快，稳定性也很强。方案二采用步进电机驱动，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机有一个技术参数空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。步进电机必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度（称为步角）转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。结论方案一与方案二相比，方案一PWM对调速系统来说，有如下优点系统的响应速度和稳定精度等指标比较好电枢电流的脉动量小，容易连续，而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作系统的调速范围宽使用元件少、线路简单。故而电动机驱动模块选择方案一。312直流电动机电路论证图3直流电动机电路设计电路如图3所示，采用PWM脉冲宽度调制，PWM是对模拟信号电平进行数字编码。通过计数器，使方波的占空比被调制，从而实现对模拟信号的电平进行编码。PWM控制技术原理以结论冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替所需要的波形。一般情况下，调节脉宽调制信号的脉宽有两种方法，一种方法是采用模拟电路中的调制方法，另一种方法是使用脉冲计数法。对于一般电机控制，采用第一种方法在控制电压变化时滤波的实现存在较大的困难，这主要是因为滤波频率较低、滤波精度要求高和滤波电路的参数不易调整，而脉冲计数法相对来说，比较的容易控制，对外部信号要求也不高。因此，本设计采用由单片机控制实现的脉冲计数法。由直流电机的电压平衡方程式IREU其中I为电机线圈电流，R为线圈电阻，E为电机的反电势。EC,式中，C为电机结构常数，为一常量；为线圈磁通；为电机转动角速度。于是将E代入电压平衡方程式中，可得IREUUCIR经过移项之后就可得出角速度和电压的关系式CIRU从上式可以看出，改变外接电压U,电机回路电阻R,磁通，可改变电机转速。本实验所用直流电机为永磁式,磁通不可改变,而改变电机回路电阻R来调速的方式,相对比较的麻烦,所以本设计采用改变外接电压U的调速方式。电动机正反转原理当DIR端输入为高电平时，Q7和Q3导通，Q1与Q5关断，此时图中电动机上端为低电平，当PWM端输入低电平时，Q4与Q8关断，Q2和Q6导通，电流从Q2流向Q3，电动机正转，而PWM端输入高电平时，Q4和Q8导通，Q2和Q6关断，没有电流通过电动机；当DIR端输入低电平时，Q7和Q3关断，Q1和Q5导通，当PWM端为高电平时，Q4和Q8导通，Q2和Q6关断，电流从Q1流向Q4，电动机反转，若PWM端为低电平，则Q8和Q2关断，没有电流通过电动机。32控制模块321方案选择方案一一个ADC0831串行逐次逼近式A/D转换器，A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路，转换的时间为微秒级。逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为VO，与送入比较器的待转换的模拟量VI进行比较，若VOU6时，输出为高电平UOH。经过LM339的处理将其转变为脉冲，然后将脉冲数据交单片机处理，单片机计算一定时间内脉冲的个数，由计数值转变为速度值并送数码管显示速度。当红外发射、接收管都正常工作时，LM339的负输入端6为低电平，输出端1为高电平；当红外接收管被外物挡住是，红外接收管不工作，LM339的负输入端6为高电平，输出端1为低电平，单片机程序设置为外部中断下降沿触发有效，实现了中断触发功能。34显示模块341模块选择方案一LED显示器是单片机应用系统中常见的输出器件，而在单片机的应用上也是被广泛运用的。如果需要显示的内容只有数码和某些字母，使用LED数码管是一种较好的选择。LED数码管显示清晰、成本低廉、配置灵活，与单片机接口简单易行。LED数码管作为显示字段的数码型显示器件，它是由若干个发光二极管组成的。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发亮，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符，常用的LED数码管有7段和“米”字段之分。这种显示器有共阳极和共阴极两种。共阴极LED显示器的发光二极管的阴极连在一起，通常此共阴极接地。当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，相应的段被显示。同样，共阳极LED显示器的发光二极管的阳极接在一起，通常此共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。采用三个8段共阳极的LED数码管，显示方式为动态（扫描）显示的方式。其中A、B、C、D分别连接P00、P01、P02、P03。动态扫描有以下特点第一，能显著降低显示器的功耗，这对于采用电池供电的便携式数字仪表尤为重要；第二，能大大减少显示器的外部引线，给印制板的设计和安装带来方便；第三，能采用BCD码多路输出的方式，不仅使译码、驱动电路大为简化，还可以与微机相连；第四，只要位扫描信号频率足够高，由于人眼的“视觉暂留”现象，就观察不到闪烁现象。方案二显示部分采用是1602字符液晶模块，字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864,内置8192个1616点汉字，和128个168点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字也可完成图形显示低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。它能同时显示162（16字2行）即32个字符，1602液晶模块的控制器采用的是HD44780。结论方案一与方案二相比，方案二的显示虽功能强大，但外围电路较多，本设计要求不高，而且方案一比较的经济，实用，控制简单，故而选择方案一。342显示电路论证图6显示电路电路图6所示，利用单片机的P0、P1口，P0口分别控制数码管的位选码，而P1口则控制段选码，采用的是动态扫描的方法，动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示器（称为扫描），即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管公用一组段选，段选数据仅对位选选中的数码管有效。对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。通过调整电流和时间参数，可以既保证亮度，又保证显示。若显示器的位数不大于8位，则显示器的公共端只需一个8位I/O口进行动态扫描（称为扫描口），控制每位显示器所显示的字形也需一个8位口（称为段码输出）。实现动态扫描的方案很多，在数字电路中大致可分成两种第一种方案是间接控制法，即把位选通信号加至译码驱动器的消隐控制端，间接地控制LED显示器的亮灭。该方案是对静态显示的改进，主要起到降低显示功耗的作用，而且对电路的要求比较的复杂。第二种方案是直接驱动法，它是利用位选通信号直接驱动各位LED显示器，起到简化电路的方法，但功耗相对提高。由于本设计中的电路是简单电路，整体功耗并不高，为了简化电路，简单操作，所以设计中运用的直接驱动的方法，这样能使编程更加的简单，有利于程序的编写。4软件设计41系统主程序流程图主程序首先判断输入电压的状态，实际也是电动机启动的一个开关，随着输入电压的改变，转速改变。一旦有电压的输入，就立即判断电动机的正反转，通过开关也可以改变状态，与此同时，测速系统启动，输出相应速度值。开始中断初始化开启中断10小于2正转反转测速SWADC输入数据调用正转函数调用反转函数中断标志位标志位清零等于242各子程序流程图421电动机控制流程图显示结束开始初始化，设置常量计算、输出速度启动A/D转换器，读取转换数据，存入开关位置1DIR位置0，反转DIR位置1，正转PWM位置0PWM位置1以AD_TMP为延时常数，调用延时程序以AD_TMP为延时常数，调用延时程序422测速显示流程图PWM位置0PWM位置1以255AD_TMP为延时常数，调用延时程序以255AD_TMP为延时常数，调用延时程序开始中断初始化否是判断是否到中断次数计算速度，读取数值分别选择位选码，动态输出显示码完全显示速度值43程序INCLUDEINCLUDEDEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUNITUNSIGNEDINTUNSIGNEDCHARLED0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90；UNSIGNEDCHARK100；/相邻两个红外线探测器之间的圆弧长度，这里预设为100MMUNSIGNEDINTT0_NUM0；/T0定时器中断次数计算UNSIGNEDINTSPEED；/用来存储计算出速度，单位为KM/H中断次数清零UNSIGNEDCHARINT0_FLAG0；/INT0的中断标志位UNSIGNEDCHART0_MAX65000；/定时器T0的最大中断次数，防止当车轮不转时，数据溢出SBITCSP20；SBITCLKP24；SBITD0P25；SBITPWMP37；SBITSWP33；SBITDIRP36；SBITACC0ACC0；UCHARAD_TMP,TIME；/延时函数VOIDDELAYUCHARMSINTI；WHILEMSFORI0；I0；IDATA0；I）_NOP_；RETURNDATA；/电动机正转函数/VOIDPOSDIR1；PWM1；TIMEAD_TMP；DELAY（TIME）；PWM0；TIME255TIME；DELAY（TIME）；/电动机反转函数/VOIDNEGDIR0；PWM0；TIMEAD_TMP；DELAY（TIME）；PWM1；TIME255AD_TMP；DELAY（TIME）；/主函数/VOIDMAIN/初始化中断，下降沿有效EA0；IT01；EX01；/初始化定时器T0，方式2,8位自动重载方式。在6MHZ主频时，定时间隔为512USTMOD0X02；TL00XFF；TH00XFF；/开启中断EA1；WHILE（1）AD_TMPAD_CONV；IF（SW1）POS；ELSENEG；IF（INT0_FLAG2）SPEEDK3600/T0_NUM512；/计算速度P00XFE；P1LEDSPEED10；DELAY10；P00XFD；P1LED（SPEED/10）10；DELAY10；P00XFB；P1LEDSPEED/100；DELAY10；T0_NUM0；INT0_FLAG0；EA1；/函数名称VOIDINT0_FUNINTERRUPT0功能INT0中断处理函数说明设置INT0_FLAG的值，并根据INT0_FLAG启动或关闭定时器T0/VOIDINT0_FUNINTERRUPT0IFINT0_FLAG0TR01；INT0_FLAG；IF（INT0_FLAG2）TR00；EA0；/函数名称VOIDT0_FUNINTERRUPT1功能定时器/计数器0溢出中断的中断服务程序说明对T0_NUM进行递增，并判断是否到达最大值/VOIDT0_FUNINTERRUPT1T0_NUM；IF（T0T0_MAX）INT0_FLAG2；TR00；EA0；5软硬件系统的调试51硬件调试硬件调试分为静态调试和上电调试。首先是静态调试在样机加电之前，首先用万用表等工具，根据硬件电器原理图和装配图仔细检查样机线路的正确性，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。应特别注意电源的走线，防止电源之间的短路和极性错误，并重点检查扩展系统总线（地址总线、数据总线和控制总线）是否存在相互间的短路或与其它信号线的短路。第二步是加电后检查各个插件上引脚的电位，仔细测量各点电位是否正常，尤其应注意单片机插座上的各点电位，若有高压，联机时将会损坏仿真器。第三步是在不加电情况下，除单片机以外，插上所有的元器件，最后用仿真适配器将样机的单片机插座和仿真器的仿真接口相连，为联机调试做准备。接着是上电调试，上电调试最重要的就是电源调试电源是电路系统运行的关键，一般而言，电源的调试指的是指使电源输出需要的电源，并将电源的纹波降低到电路可以接受的范围之内。电源调试中使用的工具主要是多用电表和示波器，其中多用电表用来检测直流电压示波器用来测量纹波电压。调试时，首先将目标电路上电，然后按照电源的通路进行电压的逐点检查。以单片机5V为例，为了确保电路中其他部分能顺利工作，该5V电源电路必须在第一时间进行调试。调试时，遵守从电源输入端到电源使用端的方法进行。首先电源的输入端是单片机的40号引脚，用多用电表测量的输入直流电压和纹波电压，确认由外部电源输入到电路板上的直流电压是稳定可靠的，确认的确是5V。再分别测试芯片ADC0831的8号脚电压、LM339的3号脚和12号脚，分别得出5V、5V和5V,均符合设计要求。确保了各点直流电压正确后，再进行纹波电压的测量。纹波电压的测量使用示波器测量，使用交流耦合方式，扫描时间可选定在1MS以下。纹波电压是在电路调试过程中一般容易被忽视的一个环节，对于ADC0831模拟/数字混合电路，电源的纹波电压必须进行检测,保证电源的质量。纹波电压的产生比较复杂,一般可以认为某点纹波电压是该点相关部分器件内部开关噪声和热噪声的叠加,即器件的噪声耦合到电源电路上,纹波电压的特性是顺着电源的方向逐渐升高。这是一种不可避免的复杂信号，只能尽可能进行降低。所以降低电源的噪声一般使用的方法是使用电容进行滤波，一般这样的电容也成为退耦电容。对于模拟集成电路，一般根据其功率和频率在其电源的输入端并联电解电容进行退耦。不过本设计比较的简单，电源噪声可以接受，故而不使用电解电容退耦。单片机最小系统的调试与检验，单片机要正常需要具备以下条件，正确的电源、正确的复位、正确的时钟电路和选择正确的程序存储器。正确的电源，从89C51单片机的DATASHEET文档中可以看出，该系列单片机的工作电压为45V52V，本设计为5V，所以在单片机电源的确认必须确定其工作电压在该范围以内。注意测量单片机的工作电压时，多用电表的两个表笔最好在单片机上，即红表笔接在单片机VCC引脚上，即40号脚，黑表笔接到GND引脚，即20号引脚上进行测量。正确的复位电路，89C51单片机使用的高电平复位，所以正确的复位电路应该是在上电的瞬间在RST引脚，9号引脚，上产生一个短时的高电平信号，然后开始以对数的形式下降到低电平，最后稳定在电平状态。所以对复位电路的测试分成两个步骤，首先确认上电一段时间后RST引脚处于稳定的低电平，然后可以使用示波器观察RST引脚上电瞬间的电压信号。正确的时钟电路，时钟电路是为单片机提供周期性信号的，所以该电路的测量比较简单，可以使用示波器直接观察XTAL1、XTAL2两个引脚的波形，如果时钟电路正确，应该可以从该两个引脚上看到一个频率和晶振标称值一样的近是方波信号。如果该引脚信号不正常，一般需要确认单片机电源的正确和晶振负载电容是否正确。正确的存储器选择，89C51单片机的程序均在内部，所以EA引脚必须连接到高电平。52软件调试首先建立工程。选PROJECTNEWPROJECT，选择工程保存的路径，及为工程命名。例如将其存放在D新建文件夹（2），命名为123。输入完工程名后会打开一个如下图所示的对话框，在这里我们选择CPU的型号，根据我们选用的CPU芯片的不同，这里的设置不同。在这里我们选用ATMELAT89C51。接下来弹出一个如下图的对话框。该对话框提示你是否要把标准8051的启动代码添加到工程中去。如用C语言写程序，一般选“否”，但是，如果用到了某些增强功能需要初始化配置时，则可选“是”。在这里，我们选“否”，即不添加启动代码。新建文件。在FILENEW建一个文件，将程序写入。保存文件。选FILESAVE，将其保存在刚建的工程下。这里是用的C语言编程，所以后缀名要加上”C”。命名为“SHEJIC“。打开工程PROJECTOPENPROJECT，在左窗口中单击右键，选“ADDFILESTOGROUP“SOURCEGROPU1“，将程序SHEJIC加载到工程。只有经过这一步才能对程序进行下面的编译及调试。单击KEILC51工具栏的“”图标，弹出名为“OPTIONSFORTARGETTARGET1”的对话框。单击“OUTPUT”标签页，选中“CREATEHEXFILE”项，然后“确定”。如下图所示。编译。可选译工具栏上的编译“”也可选PROJECTREBUILDALLTARGETFILES。如编译有错误会在最下面的BUILD窗口中显示出来，通过双击出错的信息可到出错的那一行。调试。编译通过后就进行调试。可选择工具栏上的调试按键也可选DEBUGSATRSTOPDEBUGSCSSION。运行。运行可选择全速运行、单步进入等运行方式。可以利用工具栏上的快捷键也可在DEBUG菜单中选择。其中单步进入与单步跳过运行的区别在于，当调用子程序时，单步进入会进入子程序运行，而单步跳过不进入子程序。例如上面的程序，当选择单步进入运行方式，则在调用显示子程序时，它会进入子程序内部运行，此时我们就可以看到执行时P0、P2的变化。当选择单步跳过运行方式时，我们则只能它到它运行完子程序后的结果。即P0、P2最后运行的值。全速运行，则程序一直运行，直至按下停止为止。运行方式的选择可以用工具栏中的快捷键也可在DEBUG菜单下设置。遇到延时程序时，跟踪太慢可以让它“运行到光标处”。在遇到复杂程序时，可以设断点。在要设断点的地方运用工具栏上“设断点”的快捷键即可设置断点。程序每运行到断点处，就会停下来。这时你就可以看程序运行到此处的值。取消断点可用工具栏上“取消断点”键。以断点或连续方式运行，通过检查用者系统的CPU现场情况、RAM的内容和I/O口的状态,检测程序执行结果符合设计要求。通过检测,可以发现程序中的死循环错误、机器码错误和转移地址的错误。同时,还可以发现用户系统中存在的硬件故障、软件算法和硬件设计错误,在调试过程中不断调整用户系统的软件和硬件,完成每个程序模块的调试。每个程序模块通过后,可以把相关功能块连在一起进行总调。这个阶段若有故障,可以考虑各子程序运行时是否破坏了现场,缓冲单元、工作寄存器是否发生冲突,标志位的建立和清除是否有误,堆栈区是否有溢出,输入设备的状态是否正常等等,若用者系统是在开发机的监控程序下运行时,还要考虑用户缓冲单元是否和监控程序的工作单元发生冲突。目标系统按规定的功能进行操作而且有相应的结果，没有相应的结果出现可能是程序中转移地址计算错误、堆栈溢出、工作寄存器冲突等。仔细观察多任务操作系统，在高优先级任务程序中，该任务不释放处理器，使CPU在该任务中死循环。对错误程序的修改使其实现其功能。使用PROTEUS的数字波形仿真功能，可以清楚地看到单片机在输入不同模拟电压时，输出的占空比也相对不发生变化，具体规律是0VPWM5V，随着电压值的增加占空比逐渐的增加，占空比的增加即带动电动机的速度的增加，输出电压值不变时，占空比不变，即转速稳定。速度的仿真，用函数信号发生器代替LM339比较器，输入一定频率的方波，此时可以看到数码管上稳定的数值，改变输入的频率，数码管短暂变化之后稳定，不断地改变输入频率，数码管随即发生较大的变化，规律频率越大，数值就越大，即速度就越快，频率越小，数值就越小，即速度就越慢。6附录详见（智能电动车控制器电路图）7参考文献1周润景单片机电路设计、分析与制作北京机械工业出版社，20102宋戈51单片机应用开发范例大全北京人民邮电出版社，20103刘波文51单片机C语言应用开发三位一体实战精讲北京北京航空航天大学出版社，20114王静霞单片机应用技术（C语言版）北京电子工业出版社，20125缪晓中电子CADPROTEL99SE北京化学工业出版社，20106杜伟略80C51单片机与接口技术北京化学工业出版社，20087张国勋单片机原理及应用北京中国电力出版社，20048刘守义单片机应用技术西安西安电子科技大学出版社，20049徐淑华单片微型计算机原理及应用哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，200410何立民单品机教程习题与解答北京北京航空航天大学出版社，2003GANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMPLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEIFYOUARETHINKINGABOUTSIGNINGUPFORADAMAGESBASEDAGREEMENT,YOUSHOULDMAKESUREYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARAN