文档介绍：设计目标和性能指标
设计任务
完成一•个基于单片机的直流电机转速控制系统设计，要求设计的转速控制系统完成以下功能：
按键设定并显示转速，实吋显示实际转速；
按键控制电机起停、止反转；
PWM转速闭环控制；
PID算法控制。
性能指标
1•转速调节范围：1500转/分-3000 W分
＜10%
二、设计方案
木设计以STC12C5A16S2单片机为核心，完成转速控制的设计。硬件系统包括单片机控制模块、按键模块、传感器模块、驱动模块、显示模块；软件部分由主函数控制模块、定时屮断和外部屮断模块、键盘部分、PID控制转速模块、LCD初始化模块、LED 指示模块等组成，软件编写由Keil C5I完成。设计原理是根据LCD显示原理、按键描显示原理、单片机的定时屮断原理、外部屮断将霍尔传感器所检测的脉冲进行计数原理。设计了一个可以控制电机的启动和停止，显示当前转速显示，设定转速，通过PID算法计算控制得道相应的PWM,然后改变PWM的值实现对电机的控制。
三个独立按键111 Mode键进行模式切换，UP、DN键可以对速度、PID参数进行修改。此外,为方便显示还加了数码管和LED灯做指示。在“实时速度显示，濮块中,利用外部屮断0对霍尔元件脉冲记数，输出送到单片机，在定时器0下对信号进行周期刷新，调用计算公式算出转速，在LCD±显示实吋速度；在转速控制屮通过PID算法计算控制得道相应的PWM,然后改变PWM的值实现对电机的控制。
其系统组成结构图如1」所示：
三、系统硬件设计
单片机的最小系统
单片机是一个复杂的同步时序电路。主要包含两部分：吋钟电路和复位电路。时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。复位电路是使CPU和系统屮的其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态。
单片机最小系统为转速控制的控制屮心，包括一块STC12C5AI6S2芯片、复位部分、晶振时问频率控制部分和电源部分。复位部分采用外部复位电路，接在单片机的REST
按键电路设计
木系统采用独立键盘，实现模块切换和一些参数设置。其• 11 MODE键进行模式选择，UP和DN键对参数进行加或者减，它们分别接P20—：
\mE
DN
II-
LED指示灯电路设计
设计中利用了四个发光二极管分别接接P34、P35、P36、P37O当有低电平0来吋, 相应的发光二极管亮，指示和应的模式。当D1指示灯亮时，表示电机止转；当指示灯熄灭时，表示电机反转。D2、D3、D4指示灯对应于LCD的使用。:
LCD显示屏电路设计
JM12864M-2汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个屮文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM （GDRAM）。在设计屮，采用的是串行数据传送。。
CS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
SID
fl""1""1""1 ~0 0 0 0 0 OOfoiVDol 0 0 0 0
串行数据传送共分三个字节完成:
第一字节：串口控制一格式lllllABCo A为数据传送方向控制：H表示数据从LCD
到MCU, L表示数据从MCU到LCD； B为数据类型选择：H表示数据是显示数据，L 表示数据是控制指令；C固定为0
第二字节：（并行）8位数据的高4位一格式DDDDOOOO
第三字节：（并行）8位数据的低4位一格式OOOODDDD
数码管显示电路设计
数码管主耍是用于数字的显示。数码管有共阴和共阳的区分。四位数码管循环电路是由1K的电阻、，电源+5V通过560的电阻直接给数码管的7个段位供电，-,B,C,D,E,F,G和小数点位，, , , 。。
■ 1
RP1A 470
■
POO
/
RP1B 470
、
POO
11
J 1
3
P01
/
\
P01
7
f
RP1C 470
P02
4
i 1
4
P02
/
P03
2
f
RP1D470
\
PW
i
i 1
5
P03
\
P05
10
f
RP1E 470
/
\
PO5
5
■ 1
6
PM
\
P07
1
RP1F 470
7