1系统总体方案
系统总体设计方案的步骤为先选择主控制芯片，然后通过显示电路的比较与选择、电机调速控制模块、电源电路与电机驱动电路三个方面逐步确定系统的软硬件指标，最终将设计分为硬件和软件两个部分分别详细概括，本文的设计原理是主要以单片机为核心，通过内部定时器产生PWM波形，控制LN298大功率H桥路驱动直流电机控制转速，并且将结果通过数码管将速度等级显示出来作为具体分析概述。系统总体方案如下所示：
1.1 主控制芯片的选择
本次设计采用STC12C5A60S2单片机作为控制元器件，该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一。其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前市场上有很多公司都推出了51系列的兼容机型，占据了市场上大部分的份额。并且这种现状还会持续很久。其中51单片机的应用范围是最广的。而且因为有其他的系列相继推出，所以51单片机的成本也不高，对企业来说使用非常划算。
1.2 显示电路的比较与选择
数码管显示具有亮度高、显示简单简洁、成本低廉，可靠性高、响应速度快等有点。在实际工程中，人即便站在很远的位置也能看清楚数码管显示的信息。而且数码管驱动简单，采用硬件驱动即不需要程序控制，完全不占用CPU的资源。因此我们这里采用LED数码管显示信息
1.3 电机调速控制模块
采用由三极管组成的H型PWM电路。用单片机控制三极管使之工作在占空调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路是在管子的饱和下运行，所以运转的速度非常的高。H型线路了直流电机改变素的方向和调节转速的大小。电子开关就不具备这种优势，虽然开的速度快，但是不能很快的到达工作状态，稳定性也不好。所以，在实际的生产过程中，直流电子运用的是H型电路，采用的是PWM调速技术[7]。
1.4 电源电路与电机驱动电路
本设计电源选择直流稳压电源模块。将插线板电源经过变压、整流、滤波、稳压后输出。为系统提供稳定可靠的电源。虽说会有一些不稳定因素但携带方便，所以选择锂电池来负责电源。电机驱动我采用大功率电机驱动专用芯片。L298内部继承大功率H桥路。具有稳定性高、使用简单，驱动力大等特点。能够驱动大功率电机和控制电机的正传和反转，同时对于电机调速也是非常理想的选择。因此采用此种方法。
2系统硬件方案设计
2.1 系统总电路框图设计
本系统以STC89C52单片机为核心，通过内部定时器产生PWM波形，控制LN298大功率H桥路驱动直流电机已达到控制转速的目的。通过数码管将速度等级显示出来，此外可以通过按键控制电机的正传反转、以及电机速度加和减。
图1 系统总体框图
3系统的软件设计
在系统软件设计中，采用的可编程器件是单片机STC89C52，使用的程序设计语言是汇编语言。在余下的篇幅中，将主要讨论系统中软件的汇编语言实现。在本系统中，软件的设计包括几个个方面：按键检测、数码管显示、电机驱动子程序。
3.1 系统的整体程序流程图
图13 主程序流程图
4.2 数码管LED显示程序设计
要让数码管显示数字需要软件的控制，则要求二进制代码来实现数码管发光段的控制。TAB：DB 0C0H，090H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H数码管显示利用的是动态扫描：动态扫描的工作原理是因为人眼对于小于24Hz的扫描脉冲不能感知，所以通过人眼看就是没有亮暗度的变化。其设计的重要之处在于与控制显示的数据时间间隔严格控制，所以这个要有脉冲信号的数据作为参照。
5系统调试
5.1 常见的故障分析
单片机应用系统的硬件调试和软件调试是分不开的．许多硬件故障只有通过软、硬件一起调试才能被发现,但是在使用这种方式之前我们要确认是否属于仅仅通过硬件调试或通过软件调试就能发现故障的情形。入股不行的化话，我们才采用联合调控的方式来找故障。
(1)逻辑错误
样机硬件的逻辑错误是由于设计错误和加工过程中的工艺错误而造成的。就包括错线、开路等等,我们经常遇到的就是短路。
(2)元器件错误
元器件错误的原因有器件被损坏或者型号等匹配不上等原因,或者极块可能装反了的原因。
(3)可靠性差
应用系统容易受到外部电波、器件负载、金属孔等干扰，并且应用系统抵制这种干扰的能力非常弱。除此之外，如果线路设计的不合理也会是造成系统稳定性差的原因。
(4)电源故障
电源故障包括：电压值不符合设计要求、电源功率不足、负载能力差、纹波太重等。
5.2 系统调试注意事项
在接通电源之前,我们一定要确保样机的线路和零件等细节完全正确。所以最好在测试之前就比照图纸核对一下来确保万无一失，争取不犯低级错误，特别是注意最常见的短路故障。需要对精细的零件进行核对时可以利用辅助工具。
在进行程序编写时，每一个环节都值得被认真对待，因为很多的细节如果不注意的话可以毁坏系统调试的结果。所以，我们一定要在调试的过程中注意细节。
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