多路放大与巡回测量电路与电机调速

1、目目 录录 1项目计划.1 1.1方案可行性分析.1 1.1.1市场分析.1 1.1.2技术可行性.1 1.2项目执行计划.2 2设计说明.3 2.1各单元模块设计原理.3 2.1.1电源部分.3 2.1.2复位电路.3 2.1.3晶振电路.4 2.1.4数码管显示.4 2.1.5a/d 转换.5 2.1.68 路信号生成器.5 2.1.7滤波电路.6 2.1.8报警电路.6 2.1.9按键部分.6 2.1.10 直流电机驱动电路.7 2.1.11 红外对管测速模块.7 2.1.12 选择电路.8 2.2各单元模块设计流程.8 2.2.1多路放大与巡回测量电路.8 2.2.2直流小电机调速系统

2、.9 2.3部分源程序及注解.10 2.3.1主函数.10 2.3.2延迟函数.11 2.3.3定时器.12 3调试说明.15 3.1元器件检测.15 3.1.1固定电阻.15 3.1.2电位器.15 3.1.3电容器.15 3.1.4发光二极管.16 3.1.5晶体三极管.16 3.1.6红外对管.16 3.2调试方法及步骤.16 3.2.1八路电压测量.16 3.2.2晶振.17 3.2.3数码管显示.17 3.3调试数据.17 3.3.1八路电压测试数据.17 3.3.2红外对管数据.18 4总结.18 5参考文献.18 6附录.18 6.1电路图.19 6.2pcb 图.19 1 1项

3、目计划项目计划 1.1方案可行性分析方案可行性分析 1.1.11.1.1 市场分析市场分析 在此次设计中，我们实现了通过一块单片机将两个完全不同的电路系统 多路放大巡回测量电路系统和直流小电机调速系统整合在一起，并实现对其 部分功能的扩展，从而节省了大量的成本，使得系统设计整体成本不会过高， 不会给公司带来巨大的经济压力，而且由于产品集成度比较高，可以提高产品 的销售率，很快就会给公司带来投资回报。我们所设计的产品是一款适应现代 生活发展的科技产品。面对现今电机和传感器的使用和普及，我们所设计的产 品能够有效可行的节约能源和提高生活质量，适用于各种学校、工厂等场所。 其环保卫生和节约能源消耗费

4、用的作用对各大场所都有很强吸引力。 1.1.21.1.2 技术可行性技术可行性 我们设计的系统整合了两个完全不同的电路系统，并在此基础之对它们的 功能进行了相应的扩展，下面分别对其功能和指标进行描述： 多路放大和巡回测量电路系统中实现了对八路不同的电压（05v）进行巡 回测量用按键选择输入，led 数码管显示通道号和电压值，8 路输入电压调节通 过 1 个电位器完成，测量及输出误差5等诸多功能，并在此基础上对其进行 扩展，使其实现了对一路 050mv 的小信号，经放大后再采集，对应显示 050.0，并增加上下超限报警功能。 直流小电机调速系统采用光电对管实时在线检测直流电机转速用数码管显 示电

5、机转速按键设置电机转速，并使用 pwm 技术调节控制电机的转速，测量显 示电机速度与键盘设置值相等。 如图 1.1.2-1 为系统设计的总框图： 2 多 路 选 择 按键 mc u 及 基 本 外 围 电 路 led 显示 多 路 信 号 报警 数码管显示 直流小 电机 测速电路 驱动电路 图 1-1-2 系统设计总框图 1.2项目执行计划项目执行计划 1 市场调查阶段： 2011 年 10 月 1 日-2011 年 10 月 7 日 2 经济状况及盈利能力预测阶段： 2011 年 10 月 7 日-2011 年 10 月 9 日 3 产品研发阶段： 2011 年 10 月 3 日：由项目总监

6、 xx 指导分配各人员负责产品的研发模块； 2011 年 10 月 10 日：由项目总监 xx 主持研讨会议，研究讨论研发过程所 遇问题并提出解决方案； 2011 年 10 月 17 日：由项目总监 xx 执导整合模块成果，确定研发实物。 4 产品调试阶段： 2011 年 10 月 19 日-2011 年 10 月 21 日 5 前期宣传： 2011 年 10 月 23 日-2011 年 10 月 28 日 6 资料整理： 2011 年 11 月 1 日-2011 年 11 月 10 日 7 投入生产： 2011 年 11 月 11 日-2011 年 11 月 15 日 8 主力宣传： 201

7、1 年 11 月 15 日-2011 年 11 月 20 日 3 9 市场推广及销售： 2011 年 11 月 22 日 10 资金管理： 2011 年 10 月 1 日-2011 年 11 月 22 日 2设计说明设计说明 2.1各单元模块设计原理各单元模块设计原理 2.1.12.1.1 电源部分电源部分 1 2 3 4 j1 c on 4 +5 c 1 104 +c 2 10uf /25v 1 2 3 j2作作作作作作作作作 不不不不 +5 r 8 510 r 9 l ed -r 不 不不 不不 图 2-1-1 电源部分 电源通过 j1 的排针输入，然后用 j2 的 12 盖上跳线帽接通，

8、摘掉断开。然 后电容 c1、c2 起到一定的滤波作用。r9 为电源指示灯，接通电源时点亮。 2.1.22.1.2 复位电路复位电路 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 rst/vpd 9 rxd/p3.0 10 txd/p3.1 11 into/p3.2 12 int1/p3.3 13 t0/p3.4 14 t1/p3.5 15 wr/p3.6 16 rd/p3.7 17 xtal2 18 xtal1 19 vss 20 p2.0 21 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p

9、2.6 27 p2.7 28 psen 29 ale 30 ea/vpp 31 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 35 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 p0.0 39 vcc 40 89c52 u1 89c52 +5 c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t2out 7 r2in 8 r2out 9 t2in 10 t1in 11 r1out 12 r1in 13 t1out 14 gnd 15 vcc 16 u2 max232 +5 r17 100 + c7 10uf/25v s2 reset r18 1k rst rst

10、 不不不不 y1 22.1184m c17 22pf c18 22pf +5 c8 104 c9 104 c10 104 c12 104 1 2 3 j8 con3txd rxd rxd txd pc_txd pc_rxd 不不不不 1 2 3 4 j1 con4 +5 c1 104 +c2 10uf/25v adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 r13 1k c3 104 r14 1k c4 104 r15 1k c5 104 r16 1k c6 104 r25 1k c13 104 r26 1k c14 104 r27 1k c15 104 r28

11、 1k c16 104 8不不不不不不 不不不不不不不不不不不不不不不 r31 led-r r32 led-r r65 510 r66 510 +5 r1 100 r2 10k +5 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 r3 1k r4 1k r5 1k r6 1k r7 1k r10 1k r11 1k r12 1k u1u2u3u4u5u6u7 3 2 1 411 u4a lm324 5 6 7 u4b lm324 +5 r20 1k r21 10k r19 1k u8 u8 r22 2k r23 2k r24 10k adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 ad

12、c6 adc7 8不不不不不不不 6 8 9 12 11 7 4 2 1 10 5 3 a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp abcdefgdp s1s2s3s4 u3 dsy-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 j3作作c11 104 s3sw-pb s4 sw-pb key1 key2 led1 led2 led1 led2 key1 key2 r29 5k r30 5k +5 1 2 3 j2作作作作作作作作作 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p01 p0

13、2 p03 p04 p05 p06 p07 不不不不 +5 r8 510 r9 led-r +5 不不不不不 不不不不不不8不不不不不不不 q2 8050 +5 +5 q1 4007 不不不不不不不不 pwm q3 8550 r33 2k +5 1 2 j4 作作作作作 j5 led-f r34 220 r35 200k r37 47k r36 led-g speed speed pwm 1 2 3 j6 con3 +5 不不不不不不不不 23不不不不不不 23不不不不不不不 choose choose 不 不不 不 不不 不 图 2-1-2 复位电路 通过按键 s2 设计的按键复位，右端接入

14、 stc12c5a60s2 的 9 脚复位端。在 4 上电的瞬间 c7 两端都是高电平，一段时间后，c7 充电充满后，rst 脚就会变成 低电平，起到一个上电复位的作用。当按键 s2 按下的时候，开关导通，这个时 候电容 c7 两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中， 电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压变低。根据串联电 路电压为各处之和，这个时候电阻 r17 两端的电压变大，所以 rst 引脚又接收 到高电平，单片机系统自动复位。 2.1.32.1.3 晶振电路晶振电路 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p

15、1.6 7 p1.7 8 rst/vpd 9 rxd/p3.0 10 txd/p3.1 11 into/p3.2 12 int1/p3.3 13 t0/p3.4 14 t1/p3.5 15 wr/p3.6 16 rd/p3.7 17 xtal2 18 xtal1 19 vss 20 p2.0 21 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 psen 29 ale 30 ea/vpp 31 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 35 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 p0.0 39 vcc 4

16、0 89c52 u1 89c52 +5 c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t2out 7 r2in 8 r2out 9 t2in 10 t1in 11 r1out 12 r1in 13 t1out 14 gnd 15 vcc 16 u2 max232 +5 r17 100 + c7 10uf/25v s2 reset r18 1k rst rst 不不不不 y1 22.1184m c17 22pf c18 22pf +5 c8 104 c9 104 c10 104 c12 104 1 2 3 j8 con3txd rxd rxd txd pc_txd pc_r

17、xd 不不不不 1 2 3 4 j1 con4 +5 c1 104 +c2 10uf/25v adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 r13 1k c3 104 r14 1k c4 104 r15 1k c5 104 r16 1k c6 104 r25 1k c13 104 r26 1k c14 104 r27 1k c15 104 r28 1k c16 104 8不不不不不不 不不不不不不不不不不不不不不不 r31 led-r r32 led-r r65 510 r66 510 +5 r1 100 r2 10k +5 u1 u2 u3 u4 u5 u6

18、 u7 r3 1k r4 1k r5 1k r6 1k r7 1k r10 1k r11 1k r12 1k u1u2u3u4u5u6u7 3 2 1 411 u4a lm324 5 6 7 u4b lm324 +5 r20 1k r21 10k r19 1k u8 u8 r22 2k r23 2k r24 10k adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 8不不不不不不不 6 8 9 12 11 7 4 2 1 10 5 3 a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp a

19、bcdefgdp s1s2s3s4 u3 dsy-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 j3作作c11 104 s3sw-pb s4 sw-pb key1 key2 led1 led2 led1 led2 key1 key2 r29 5k r30 5k +5 1 2 3 j2作作作作作作作作作 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 不不不不 +5 r8 510 r9 led-r +5 不不不不不 不不不不不不8不不不不不不不 q2 8050 +5 +5 q1 4007 不不不不不不不不 pwm q3 8

20、550 r33 2k +5 1 2 j4 作作作作作 j5 led-f r34 220 r35 200k r37 47k r36 led-g speed speed pwm 1 2 3 j6 con3 +5 不不不不不不不不 23不不不不不不 23不不不不不不不 choose choose 不 不不 不 不不 不 图 2-1-3 晶振电路 晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，晶振有一个重 要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容那就可以得 到晶振标称的谐振频率。我们在设计的时候振荡器和电容在选择时候应尽可能 的与单片机靠近所以我们选择的晶振为 22.1184m

21、hz,而它的时钟周期就为 1/221184us。晶振的负载电容为 15pf 或 12.5pf，如果再考虑元件引脚的等效 输入电容，则两个 22p 的电容构成晶振的震荡电路就是比较好的选择，所以我 们选择 22p 在作为其负载电路。 2.1.42.1.4 数码管显示数码管显示 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 rst/vpd 9 rxd/p3.0 10 txd/p3.1 11 into/p3.2 12 int1/p3.3 13 t0/p3.4 14 t1/p3.5 15 wr/p3.6 16 rd/p3.7 17 xt

22、al2 18 xtal1 19 vss 20 p2.0 21 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 psen 29 ale 30 ea/vpp 31 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 35 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 p0.0 39 vcc 40 89c52 u1 89c52 +5 c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t2out 7 r2in 8 r2out 9 t2in 10 t1in 11 r1out 12 r1in 13 t1out 14

23、gnd 15 vcc 16 u2 max232 +5 r17 100 + c7 10uf/25vs2 reset r18 1k rst rst 不不不不 y1 22.1184m c17 22pf c18 22pf +5 c8 104 c9 104 c10 104 c12 104 1 2 3 j8 con3txd rxd rxd txd pc_txd pc_rxd 不不不不 1 2 3 4 j1 con4 +5 c1 104 +c2 10uf/25v adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 r13 1k c3 104 r14 1k c4 104 r15 1

24、k c5 104 r16 1k c6 104 r25 1k c13 104 r26 1k c14 104 r27 1k c15 104 r28 1k c16 104 8不不不不不不 不不不不不不不不不不不不不不不 r31 led-r r32 led-r r65 510 r66 510 +5 r1 100 r2 10k +5 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 r3 1k r4 1k r5 1k r6 1k r7 1k r10 1k r11 1k r12 1k u1u2u3u4u5u6u7 3 2 1 411 u4a lm324 5 6 7 u4b lm324 +5 r20 1k r21

25、10k r19 1k u8 u8 r22 2k r23 2k r24 10k adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 8不不不不不不不 6 8 9 12 11 7 4 2 1 10 5 3 a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp abcdefgdp s1s2s3s4 u3 dsy-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 j3作作c11 104 s3sw-pb s4 sw-pb key1 key2 led1 led2 led1 led2 key1 key2 r29 5k

26、 r30 5k +5 1 2 3 j2作作作作作作作作作 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 不不不不 +5 r8 510 r9 led-r +5 不不不不不 不不不不不不8不不不不不不不 q2 8050 +5 +5 q1 4007 不不不不不不不不 pwm q3 8550 r33 2k +5 1 2 j4 作作作作作 j5 led-f r34 220 r35 200k r37 47k r36 led-g speed speed pwm 1 2 3 j6 con3 +5 不不不不不不不不 23不不不不不

27、不 23不不不不不不不 choose choose 不 不不 不 不不 不 图 2-1-4 数码管显示 由 p0 口的 p2.4、p2.5、p2.6、p2.7 送出位选信号，循环选中每个数码。 5 当选中某个数码管后，p0 口送出对应段选信号，只要保证位选信号的变化与段 选信号的变化一一对应，而且每个数码管的显示时间得当，就能以动态扫描方 式实现连续显示效果。因为 p0 口没有上拉电阻，所以需要排阻 j3 作为上拉电 阻。 2.1.52.1.5 a/da/d 转换转换 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 rst/vpd

28、 9 rxd/p3.0 10 txd/p3.1 11 into/p3.2 12 int1/p3.3 13 t0/p3.4 14 t1/p3.5 15 wr/p3.6 16 rd/p3.7 17 xtal2 18 xtal1 19 vss 20 p2.0 21 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 psen 29 ale 30 ea/vpp 31 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 35 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 p0.0 39 vcc 40 89c52 u1 89c52 +5

29、c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t2out 7 r2in 8 r2out 9 t2in 10 t1in 11 r1out 12 r1in 13 t1out 14 gnd 15 vcc 16 u2 max232 +5 r17 100 + c7 10uf/25v s2 reset r18 1k rst rst 不不不不 y1 22.1184m c17 22pf c18 22pf +5 c8 104 c9 104 c10 104 c12 104 1 2 3 j8 con3txd rxd rxd txd pc_txd pc_rxd 不不不不 1 2 3 4 j1 c

30、on4 +5 c1 104 +c2 10uf/25v adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 r13 1k c3 104 r14 1k c4 104 r15 1k c5 104 r16 1k c6 104 r25 1k c13 104 r26 1k c14 104 r27 1k c15 104 r28 1k c16 104 8不不不不不不 不不不不不不不不不不不不不不不 r31 led-r r32 led-r r65 510 r66 510 +5 r1 100 r2 10k +5 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 r3 1k r4 1k r5 1

31、k r6 1k r7 1k r10 1k r11 1k r12 1k u1u2u3u4u5u6u7 3 2 1 411 u4a lm324 5 6 7 u4b lm324 +5 r20 1k r21 10k r19 1k u8 u8 r22 2k r23 2k r24 10k adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 8不不不不不不不 6 8 9 12 11 7 4 2 1 10 5 3 a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp abcdefgdp s1s2s3s4 u3

32、 dsy-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 j3作作c11 104 s3sw-pb s4 sw-pb key1 key2 led1 led2 led1 led2 key1 key2 r29 5k r30 5k +5 1 2 3 j2作作作作作作作作作 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 不不不不 +5 r8 510 r9 led-r +5 不不不不不 不不不不不不8不不不不不不不 q2 8050 +5 +5 q1 4007 不不不不不不不不 pwm q3 8550 r33 2k +5 1 2 j4

33、 作作作作作 j5 led-f r34 220 r35 200k r37 47k r36 led-g speed speed pwm 1 2 3 j6 con3 +5 不不不不不不不不 23不不不不不不 23不不不不不不不 choose choose 不 不不 不 不不 不 图 2-1-5 a/d 转换 将 p1 口作为 a/d 的使用口，将 p1.asf0-8 设置为 1，这样 i/o 口 p1 就可 以作为 a/d 使用。将 8 路电压通过 p1 口经过 a/d 转换将模拟信号转换成数字信 号通过单片机输出，通过数码管显示。 2.1.62.1.6 8 8 路信号生成器路信号生成器 p1.0

34、 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 rst/vpd 9 rxd/p3.0 10 txd/p3.1 11 into/p3.2 12 int1/p3.3 13 t0/p3.4 14 t1/p3.5 15 wr/p3.6 16 rd/p3.7 17 xtal2 18 xtal1 19 vss 20 p2.0 21 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 psen 29 ale 30 ea/vpp 31 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 3

35、5 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 p0.0 39 vcc 40 89c52 u1 89c52 +5 c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t2out 7 r2in 8 r2out 9 t2in 10 t1in 11 r1out 12 r1in 13 t1out 14 gnd 15 vcc 16 u2 max232 +5 r17 100 + c7 10uf/25vs2 reset r18 1k rst rst 不不不不 y1 22.1184m c17 22pf c18 22pf +5 c8 104 c9 104 c10 104 c12 104 1

36、2 3 j8 con3txd rxd rxd txd pc_txd pc_rxd 不不不不 1 2 3 4 j1 con4 +5 c1 104 +c2 10uf/25v adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 r13 1k c3 104 r14 1k c4 104 r15 1k c5 104 r16 1k c6 104 r25 1k c13 104 r26 1k c14 104 r27 1k c15 104 r28 1k c16 104 8不不不不不不 不不不不不不不不不不不不不不不 r31 led-r r32 led-r r65 510 r66 510

37、 +5 r1 100 r2 10k +5 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 r3 1k r4 1k r5 1k r6 1k r7 1k r10 1k r11 1k r12 1k u1u2u3u4u5u6u7 3 2 1 411 u4alm324 5 6 7 u4b lm324 +5 r20 1k r21 10k r19 1k u8 u8 r22 2k r23 2k r24 10k adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 8不 不不 不 不不 不 6 8 9 12 11 7 4 2 1 10 5 3 a bf c g d e dp a bf c g

38、 d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp abcdefgdp s1s2s3s4 u3 dsy-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 j3作作c11 104 s3sw-pb s4 sw-pb key1 key2 led1 led2 led1 led2 key1 key2 r29 5k r30 5k +5 1 2 3 j2作作作作作作作作作 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 不 不不 不 +5 r8 510 r9 led-r +5 不不不不不 不不不不不不8不不不不

39、不不不 q2 8050 +5 +5 q1 4007 不不不不不不不不 pwm q3 8550 r33 2k +5 1 2 j4 作作作作作 j5 led-f r34 220 r35 200k r37 47k r36 led-g speed speed pwm 1 2 3 j6 con3 +5 不不不不不不不不 23不不不不不不 23不不不不不不不 choose choose 不 不不 不 不不 不 图 2-1-6 8 路信号生成器 该电路由 r2 电位器和 r3r10 电阻串联对 5v 电压进行分压，并且八路分 得的电压值递减，得到八路不同的电压信号，并且输入单片机的 ad 转换口。因 6 为

40、最后一路信号已经很小了，无法直接测量，所以经过 lm324 放大后作为其中 一路的电压输入信号。电阻 r3r10 即为分压电阻；r11 用来得到一路小信号 电压值；第一级放大为 r20+r21 与 r19 的比值，放大倍数为 11 倍，第二级放大 通过 r24 滑动变阻器调节使其倍数为 70/11 倍，所以俩级放大为 70 倍。设置最 后一路电压放大为可测量。 2.1.72.1.7 滤波电路滤波电路 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 rst/vpd 9 rxd/p3.0 10 txd/p3.1 11 into/p3.

41、2 12 int1/p3.3 13 t0/p3.4 14 t1/p3.5 15 wr/p3.6 16 rd/p3.7 17 xtal2 18 xtal1 19 vss 20 p2.0 21 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 psen 29 ale 30 ea/vpp 31 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 35 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 p0.0 39 vcc 40 89c52 u1 89c52 +5 c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t

42、2out 7 r2in 8 r2out 9 t2in 10 t1in 11 r1out 12 r1in 13 t1out 14 gnd 15 vcc 16 u2 max232 +5 r17 100 + c7 10uf/25vs2 reset r18 1k rst rst 不不不不 y1 22.1184m c17 22pf c18 22pf +5 c8 104 c9 104 c10 104 c12 104 1 2 3 j8 con3txd rxd rxd txd pc_txd pc_rxd 不不不不 1 2 3 4 j1 con4 +5 c1 104 +c2 10uf/25v adc0 adc1

43、 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 r13 1k c3 104 r14 1k c4 104 r15 1k c5 104 r16 1k c6 104 r25 1k c13 104 r26 1k c14 104 r27 1k c15 104 r28 1k c16 104 8不不不不不不 不不不不不不不不不不不不不不不 r31 led-r r32 led-r r65 510 r66 510 +5 r1 100 r2 10k +5 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 r3 1k r4 1k r5 1k r6 1k r7 1k r10 1k r11 1k r12 1k u

44、1u2u3u4u5u6u7 3 2 1 411 u4alm324 5 6 7 u4b lm324 +5 r20 1k r21 10k r19 1k u8 u8 r22 2k r23 2k r24 10k adc0 adc1 adc2 adc3 adc4 adc5 adc6 adc7 8不 不不 不 不不 不 6 8 9 12 11 7 4 2 1 10 5 3 a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp abcdefgdp s1s2s3s4 u3 dsy-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 j3作作c11

45、104 s3sw-pb s4 sw-pb key1 key2 led1 led2 led1 led2 key1 key2 r29 5k r30 5k +5 1 2 3 j2作作作作作作作作作 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 不 不不 不 +5 r8 510 r9 led-r +5 不不不不不 不不不不不不8不不不不不不不 q2 8050 +5 +5 q1 4007 不不不不不不不不 pwm q3 8550 r33 2k +5 1 2 j4 作作作作作 j5 led-f r34 220 r35 200

46、k r37 47k r36 led-g speed speed pwm 1 2 3 j6 con3 +5 不不不不不不不不 23不不不不不不 23不不不不不不不 choose choose 不 不 不 不 不 不 不 图 2-1-7 滤波电路 通过 8 路的电阻与电容构成的低通滤波器，滤掉高频成份，使电压更稳定。 2.1.82.1.8 报警电路报警电路 r 31 l ed -r r 32 l ed -r r 65 510 r 66 510 +5 l ed 1 l ed 2 图 2-1-8 报警电路 实验中用两个发光二极管，led1 用于模拟电压4.43v 上限报警，led2 灯闪烁 7 2.1

47、.92.1.9 按键部分按键部分 s3sw -pb s4 sw -pb k ey 1 k ey 2 r 29 5k r 30 5k +5 图 2-1-9 按键部分 按键 s3 接入 p3.2，当 p3.2 为低电平，代表 s3 被按下，在多路放大与巡 回测量中执行通道号的加。按键 s4 接入单片机的 p3.3 口，当 p3.3 为低电平， 代表 s4 被按下，来多路放大与巡回测量中执行通道号得减。 2.1.102.1.10直流电机驱动电路直流电机驱动电路 q 1 4007 pwm q 3 8550 r 33 2k +5 1 2 j4 作作作作作 图 2-1-10 直流电机驱动电路 通过 j4

48、直接接入直流电机的正负极，然后通过单片机的 p3.5 端口输出高 电平，q1 导通，电机工作；当 p3.5 输出低电平时，q1 截止，电机停止工作。 r33 为限流电阻，一般为 1k 到 10k。 2.1.112.1.11红外对管测速模块红外对管测速模块 8 q2 8050 +5 +5 j5 led-f r34 220 r35 200k r37 47k r36 led-g speed 不 不不 不 不不 不 图 2-1-11 红外对管测速模块 j5 为红外发射管，发送红外信号；r36 为红外接收管，在电机的转子上面 贴一个反射面，这样转子转到一个固定的地方，红外管就能接受反射回来的红 外信号。

49、r35 可以控制 i/o 接受信号的敏感度，一般取值 100k-300k。当 r35 较 小时，q2 导通较难，故可工作的距离较小；反之，会较大。 通过红外对管，控制三极管的导通，当红外对管无阻挡时，输出低电平； 当红外对管之间有阻挡时，输出高电平。这样使其产生高低电平变换，通过单 片机采集信号，达到纪录电机转速的功能。 2.1.122.1.12选择电路选择电路 1 2 3 j6 c on 3 +5 ch oo se 图 2-1-12 选择电路 这个为功能模块选择电路，23 脚接高，用于测电路电压；12 脚接低，用于 测量电机转速。 2.2各单元模块设计流程各单元模块设计流程 2.2.12.2

50、.1 多路放大与巡回测量电路多路放大与巡回测量电路 9 开始 产生多路信号 多路信号选择 a/d转换 mcu按键控制 数码管显示 复位电路 晶振电路报警电路 图 2-2-1 多路放大与巡回测量电路图 2.2.22.2.2 直流小电机调速系统直流小电机调速系统 10 mcu及基本外围电路 直流小电机 驱动电路 测速电路 数码管显示 按键控制 图 2-2-2 直流小电机调试系统图 2.3部分源程序及注解部分源程序及注解 2.3.12.3.1 主函数主函数 void main() unsigned char i = 0; led_high = 1; led_low = 1; sysinit(); i

51、nitadc(); delay(1); for (i = 0; i 8; tr0 = 1; /启动 t0 while ( !tf0 ); /等待 t0 溢出 tr0 = 0; /停止 t0 tf0 = 0; /清除溢出标志 while ( -t != 0 ); /循环 t 次 */ t = t; 2.3.32.3.3 定时器定时器 void t1_isr() interrupt 3 #if highlowbitsselect /用的 i/o 口的高四位 #if refreshdirection code const unsigned char com4 = 0 xe0,0 xd0,0 xb0,

52、0 x70; /从左到右显示 #else code const unsigned char com4 = 0 x70,0 xb0,0 xd0,0 xe0; /从右到左显示 #endif #else /用的 i/o 口的低四位 #if refreshdirection code const unsigned char com4 = 0 x0e,0 x0d,0 x0b,0 x07; /从左到右显示 #else code const unsigned char com4 = 0 x07,0 x0b,0 x0d,0 x0e; /从右到左显示 #endif #endif static unsigned

53、char n = 0; unsigned char uctmp = 0; static unsigned short ustimecount = 0; /时间计数器 13 unsigned short ustmp = 0; tr1 = 0; /暂停 t1（重新定时前应当暂停） tl1 = t1_1ms; th1 = t1_1ms 8; tr1 = 1; /重启 t1 smg_seg_select = 0 x00; /暂停显示（重要操作） #if highlowbitsselect /用的 i/o 口的高四位 uctmp = smg_bit_select /保护位选低四位数据 smg_bit_s

54、elect = comn | uctmp; /更新位选信号 #else /用的 i/o 口的低四位 uctmp = smg_bit_select /保护位选低四位数据 smg_bit_select = comn | uctmp; /更新位选信号 #endif smg_seg_select = dispbufn; /更新段选数据 n+; n / 按键扫描 / if(ucdelaykey = 0) / 若刚才没按键则扫描按键 if(keyscan() != 0)/ 若有按键动作 ucdelaykey = 500; / 设置延迟时间消颤约 12ms else bstill = 0;/ 松键状态标志

55、else / 有按键利用 delaykey 按键消颤 if(-ucdelaykey = 0)/ 消颤或延时时间到？ uckey = keyscan(); / 取有效键值 if (uckey = 1) 14 if (0 = mode) /测电压模式下 ucchannel+; if (9 = ucchannel) ucchannel = 1; ucdelaykey = 2500; else /测转速模式下 else if (uckey = 2) if (0 = bstill) bstill = 1; /添加切换界面的代码 mode+; /模式的显示切换 mode uckey = 0; update

56、flag = 1; if (usdelay) usdelay-; /时间计数器，用来计转数 ustimecount+; if (1000 = ustimecount) /计 1s 的时间 ustimecount = 0; tr0 = 0; /停止计数 15 ustmp = th0; ustmp = 8; ustmp += tl0; count = ustmp; th0 = 0; tl0 = 0; tr0 = 1; /开始计数 test = !test; 3调试说明调试说明 3.1元器件检测元器件检测 3.1.13.1.1 固定电阻固定电阻 首先观察外表，无损坏。对于内部，可用万用表电阻档的测量

57、来核对。方 法是把万用表拨到电阻档的适当量程，将两支笔（不分正负）分别与电阻器的 两端引脚相接，即可测出实际的电阻值。 3.1.23.1.2 电位器电位器 首先观察外表。电位器标志应该清晰，旋轴转动灵活，松紧适当，没有机械杂声。用手轻 轻摇动焊片或者引脚，不应该有松动现象。把万用表电阻档拨到适当的量程，检测电位器 或可调电阻器的标称阻值是否正确。如果万用表的指针不动，则表明内部的电阻体已断开。 3.1.33.1.3 电容器电容器 首先观察外表，标志应该清晰。用万用表的电阻最高量程来测量，万用表 的指针先是向顺时针方向（r 为 0 的方向）偏转一下，然后朝逆时针方向返回 至 r 为无穷大的方向，

58、这是电容器的充放电现象。如果万用表指针回不到无穷， 则指针所指的数值，就是漏电电阻。一般电容器的漏电电阻是极大的，若下雨 几 m 欧，表明电容器性能不良。 16 3.1.43.1.4 发光二极管发光二极管 1. 测量反向电阻 将万用表置于 rx10k 电阻档，用红表接发光二极管的正极（长引脚） ，黑表笔接负极 （短引脚） ，万用表指示的电阻值应该非常大（通常无限大） 。 2. 测量正向电阻 交换两支笔来测量，即红笔负极，黑笔正极，万用表指针应该大幅度的偏 转（通常为 15k 欧左右） ，这表明发光二极管是好的。这时，在较暗处仔细观察， 可以看见发光二极管发出微弱的光线。 3.1.53.1.5

59、晶体三极管晶体三极管 对于一般的晶体三极管，万用表应拨到量程为 rx100 或 rx1k 的电阻档。 用万用表的表笔分别去测试三极管任意 1 根引脚与其他 2 根引脚之间的电 阻值，最多经过 3 次交换测试后，你必然可以找到其中有 1 根引脚与其他 2 根 引脚都为“通” （电阻值较小） 。在这种情况下，如果这 1 根引脚所接的黑表笔， 那么所测的晶体三极管是 npn 型；反之，如果这 1 根引脚所接的是红表笔，则 是 pnp 型的。 3.1.63.1.6 红外对管红外对管 将万用表指针调制 20k 欧电阻档，测量红外对管的极间电阻，以判别红外 对管。判据一：在红外对管的端部不收光线照射的条件

60、下调换表笔测量，发射 管的正向电阻小，反向电阻大，且黑表笔接正极（长引脚）时，电阻小的（1k 欧20k 欧）是发射管。正反向电阻都很大的是接收管。判据二：黑表笔接负 极（短引脚）时电阻大的是发射管，电阻小并且万用表数据随着光线强弱变化 时，指针摆动的是接收管。 3.2调试方法及步骤调试方法及步骤 3.2.13.2.1 八路电压测量八路电压测量 使用万用表，将万用表量程拨为测试电压 20v 档。 将万用表的黑笔置于单片机的 20 脚，然后把红笔置于单片机的 1-8 脚，测 试输出电压，按设计原理，应该 1-7 号管脚的电压会逐渐降低，调整电位器 r2，电压会发生变化。经过测试 1-7 号管脚输出