《基于單片機的跑步機啟停控制模塊的軟件設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于單片機的跑步機啟?？刂颇K的軟件設(shè)計（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、. 基于單片機的跑步機啟/?？刂颇K的軟件設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè) 班 級： 學(xué) 號： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 2016年 04月 . > . 摘 要 近年來，隨著社會經(jīng)濟的開展和人們生活水平的提高，人們對自身的**也日益關(guān)注，健身成為一種流行時尚，健身器材行業(yè)也逐步興起為一個大的消費領(lǐng)域，電動跑步機作為一種重要的健身器材得到了越來越廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的市場

2、前景。研發(fā)具有多功能和高附加值的人性化科學(xué)化的電動跑步機具有重要的現(xiàn)實意義。 電動跑步機的電控系統(tǒng)是整個跑步機運轉(zhuǎn)的核心，它需要具有簡單接口界面、電機調(diào)速和心率功能。本論文以電動跑步機控制系統(tǒng)為對象，以實用、廉價、高性價比和高平安性為目標(biāo)，以改良型51系類單片機STC89C52為控制核心，完成了無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計、電動跑步機手握式紅外心率計軟硬件設(shè)計和電控系統(tǒng)局部軟件開發(fā)等任務(wù)。 首先，文章表達(dá)了跑步機的根本構(gòu)造和工作原理，對其調(diào)速原理和調(diào)速方法進(jìn)展了理論分析，建立了轉(zhuǎn)速、電流反應(yīng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)靜態(tài)模型，并實際分析跑步機特殊負(fù)載的性質(zhì)，確保跑步機的平安性和舒適性。并依

3、據(jù)此根本控制策略，對電動跑步機無刷直流電動機的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)展了硬件實現(xiàn)并畫出相應(yīng)的電路原理圖。其次，文章介紹了電動跑步機附加的電子心率計的軟硬件開發(fā)。最后，開發(fā)局部系統(tǒng)軟件。 關(guān)鍵詞：電動跑步機；數(shù)碼管；控制系統(tǒng) . > . Abstract In recent years, with the development of social economy and people living standard rise, people is

4、increasingly concerned on their health, fitness has bee a popular fashion, fitness equipment industry also gradually rise to a big consumption, electric treadmill as an important kind of fitness equipment has been more and more widely used, has a broad market prospect. R&d has multifunction and high

5、 value-added human scientific electric running machine has important practical significance. Electric treadmill of electronic control system is the core of the treadmill running, it needs to have simple interfaces, motor speed and heart rate function. By electric treadmill control system as an obje

6、ct in this paper, with practical, cheap, high cost performance and high security as the goal, with the modified 51 series of single chip microputer AT89S51 as the core, to plete the brushless dc motor speed control system hardware design and running of electric tractor driver grip type infrared hear

7、t-rate monitor software and hardware design and electric control system part of the software development tasks. First of all, the article describes the basic structure and working principle of BLDCM, the speed control principle and control method are analyzed in theory, established the speed and cu

8、rrent feedback control of dynamic and static model of dc speed regulating system, and the actual analysis of the nature of the special load running machine, to ensure the safety and fort of running machine. According to the basic control strategy of electric treadmill brushless dc motor speed contro

9、l system for the hardware implementation and draw the corresponding circuit principle diagram. Secondly, this paper introduces the electric treadmill additional electronic heart-rate monitor hardware and software development. Finally, part of the system software development. Keywords： electric trea

10、dmill; digital control system; control system . > . 第1章 緒論 1.1 課題研究背景、目的及意義 首先了解一下跑步機的開展歷史，跑步機是家庭及健身房常備的器材，而且是當(dāng)今家庭健身器材中最簡單的一種，是家庭健身器的最正確選擇。世界上第一臺跑步機誕生于1875年，創(chuàng)造人是美國東部農(nóng)村的一位機械師[1]。這臺機器其實是一臺便攜式農(nóng)機設(shè)備，以牲畜作為動力來源。1866年，紐約州通過了美國第一

11、部制止虐待動物的法律，用鞭子打牲口被視為非法行為。"美國反對虐待動物組織〞指責(zé)那些爬樓式的動力裝置傷害了動物的膝關(guān)節(jié)，給動物造成了心理壓力。于是有人創(chuàng)造了水平跑步機，其傳送帶和地面平行，動物走在上面就像平時散步一樣自然[1]?，F(xiàn)代意義上的跑步機從80年代流行至今已開展到第四代產(chǎn)品第一代產(chǎn)品機械跑步機，是用圓形滾筒組合排列而成的跑臺，在兩個滾筒中間加裝塑膠跑帶及跑板，主要運動方式是依靠跑步者腳與跑步帶的摩擦力帶動來運行從而到達(dá)跑步及走步的效果。第二代跑步機模擬電動跑步機，是在原有第一代的根底上增加電機傳動裝置和升降裝置，以及一些電腦控制程序和傳感器，通過傳感器傳輸和接收馬達(dá)的工作信號，用電腦控制

12、程序到達(dá)調(diào)節(jié)跑步機速度、坡度、距離等功能，第三代跑步機數(shù)字跑步機，在原有第二代跑步機的根底上去除了傳感器，以單片機的數(shù)據(jù)控制馬達(dá)的工作狀態(tài)，不會受到外界的干擾，從而使跑步機運動更穩(wěn)定、更平安。第四代跑步機是采用的數(shù)字變頻技術(shù)，采用HK變頻調(diào)速器和交流馬達(dá)組成跑步機的動力系統(tǒng)，因為交流電機構(gòu)造中沒有碳刷，所以終生不需要維護(hù)，所以第四代變頻跑步機具有更平安、更耐用、更安靜、更節(jié)能、更穩(wěn)定5大優(yōu)點使跑步機運動在真正意義上超越了傳統(tǒng)室外跑步運動。對于第三代跑步機而言數(shù)字跑步機是由第二代模擬電動跑步機開展而來，和模擬電動跑步機的主要區(qū)別在于它是由數(shù)字信號控制的。模擬數(shù)據(jù)(AnalogData)是由傳感器

13、采集得到的連續(xù)變化的值，例如溫度、壓力、心率，以及目前在、無線電和電視播送中的聲音和圖像；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(DigitalData)則是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化后得到的離散的值，例如在計算機中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)。模擬信號跑步機是通過傳感器傳輸和接收馬達(dá)的工作信號，其隨時間、溫度、信號強弱等因素，可能導(dǎo)致馬達(dá)工作不穩(wěn)定。而數(shù)字跑步機則是以單片機的數(shù)據(jù)控制馬達(dá)的工作狀態(tài)，其不會受到外部因素的干擾，從而使跑步機更穩(wěn)定，更平安。第二代跑步機馬達(dá)的轉(zhuǎn)速都是各種型號的傳感器控制的，均為模擬信號。而第三代跑步機是用單片機控制，系為數(shù)字信號[1]。 模擬信號和數(shù)字信號在跑步機中的明顯區(qū)別： (1)

14、模擬信號跑步機的最低速度為0.8km／h以上，而數(shù)字信號跑步機的最低速度可制定在0.3km／h以下，且輸出大扭力。 (2)模擬信號跑步機的馬達(dá)上都有個明顯的傳感器，數(shù)字信號跑步機則沒有。 (3)模擬信號跑步機控制電源上有大大小小的電位器，數(shù)字信號跑步機則沒有。 (4)數(shù)字信號跑步機在按停頓鍵時，使用者在沒有感覺的狀態(tài)下停頓運動，不會出現(xiàn)如急剎車時的眩暈感覺[2]。 所以基于單片機的第三代跑步機具有很大優(yōu)點。 生命在于運動，**源于運動。跑步是目前非常流行的一種有氧健身運動，它在醫(yī)學(xué)界和體育界享有高度評價，它是保持一個人身心**最有效、最科學(xué)的健身方式。跑步機是家庭及健身房常備的器材，

15、而且是當(dāng)今家庭健身器材中最簡單的一種，是家庭健身器的最正確選擇。專家們相信未來跑步機市場將以高價位產(chǎn)品為主導(dǎo)。低價位產(chǎn)品銷售不錯，近幾年價格已有上升趨勢。注重生活時尚的消費者認(rèn)為跑步機價格在萬元以上是理所當(dāng)然的事。這些跡象說明，未來跑步機仍會持續(xù)增長。此次設(shè)計的任務(wù)為電動跑步機的控制系統(tǒng)。設(shè)計包括調(diào)速、控制、平安、心率測量等，設(shè)計中參考了國外文獻(xiàn)，對電機轉(zhuǎn)速有準(zhǔn)確計算，而且設(shè)計中可以根據(jù)測出的心率來智能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，利用人機學(xué)原理，使設(shè)計更為人性化。由于跑步機的特殊性，平安問題更值關(guān)注，如何正確使用跑步機，和跑步機的保養(yǎng)同樣重要[3]。 針對跑步機的控制系統(tǒng)來言，無刷直流電動機使用電子換向取代了

16、傳統(tǒng)直流電動機的機械換向。無刷直流電動機不僅擁有直流電機好的調(diào)速圍性能和高效率的優(yōu)點，還具有交流電機維護(hù)方便、可靠操作的長處。此外，BLDCM不需要勵磁繞組，有容量小和功率密度大的特點。電動跑步機采用BLDCM作為驅(qū)動電機時，有價格低廉、機械噪聲小、持續(xù)工作時間長、便于維護(hù)、跑步帶調(diào)速圍廣和速度波動小的優(yōu)點[4]。 1.2 課題國外研究現(xiàn)狀及趨勢 跑步機屬于**器材類產(chǎn)品，由于跑步機驅(qū)動電機必須滿足各種體重的人來使用。一般使用跑步機的目的有兩種：健身和減肥瘦身；如果是減肥瘦身的人來使用，因為身體較肥胖，跑不快，因此驅(qū)動電機的低速必須轉(zhuǎn)矩大才能使用。相反的，健身的人跑步快，但是重量輕，因此高

17、速時的轉(zhuǎn)矩需求較??；跑步機必須滿足家庭成員每一個人都能使用，因此調(diào)速圍要寬廣，低速轉(zhuǎn)矩要大，才能滿足不同重量的人。目前跑步機使用的驅(qū)動裝置以直流有刷電機為多，優(yōu)點是價格廉價。跑步機雙面寬厚的跑帶讓人有草坪般舒適感覺，馬力強勁的電機帶來恒久的動力，靈敏的控制器配合芯片讓人在跑步過程中隨心所欲，鞏固的鋼架以及防護(hù)裝置使人的平安盡在掌握。電跑使人們在繁忙的工作之余仍然可以盡享運動的樂趣[5]。 未來人口越來越多的集中在城市，在有限的空間進(jìn)展鍛煉成為了城市居民的不二選擇。通過上網(wǎng)了解可知，在跑步機控制系統(tǒng)方面，目前國外中低市場大都采用直流有刷電動機作為電動跑步機的驅(qū)動電機，這些電機的功率在1.5馬力

18、到2.0馬力之間，同時適用于脈寬調(diào)制技術(shù)。他們有一下一些問題：大機械噪聲、持續(xù)工作時間短、高維護(hù)費用、短壽命。在高端市場驅(qū)動電機大都采用交流電機，大多說功率在3.0左右，且適用于矢量控制變頻技術(shù)，其中一些提升電機10%的功率，圍改變在0%到15%。當(dāng)然這種系統(tǒng)性能高，而高花費卻限制了它的市場[6，7]。 另外由于價格和性能的互相限制，目前國外對于控制系統(tǒng)沒有實質(zhì)性的突破進(jìn)展時，一般都朝著智能化方向開展，跑步機同時混淆各種功能于一體。 接下來介紹幾種常采用的單片機： 采用ATMEL公司的ATmega32或者ATmega128作為跑步機的主控芯片，它具有先進(jìn)的RISC架構(gòu)，部集成較大容量存儲

19、器，有豐富的管腳資源，驅(qū)動能力強，具有在系統(tǒng)編程功能，給控制系統(tǒng)的設(shè)計及程序的升級和維護(hù)提供了極大方便[8，9]。 國外多采用低價位的8位單片機 AT89C2051 為核心單元構(gòu)成了直流有刷電機調(diào)速系統(tǒng)，電機采用脈寬調(diào)制方式進(jìn)展調(diào)速，通過軟件編程改變控制算法，增加了控制的靈活性，具有較高的性價比[10，11]。 再介紹一下跑步機重要組成局部無刷直流電動機的開展歷程： 有刷直流電動機作為最早的電動機廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，由于其寬闊而平滑的優(yōu)良調(diào)速性能，在需要調(diào)速的應(yīng)用領(lǐng)域占有重要地位，但機械換向裝置的存在，限制了其開展和應(yīng)用圍。直流電動機的機械電刷和換向器因強迫性接觸，造成其構(gòu)造

20、復(fù)雜、可靠性差、火花、噪聲等一系列問題，影響了直流電動機的調(diào)速精度和性能?？茖W(xué)技術(shù)的飛速開展，帶來了半導(dǎo)體技術(shù)的飛躍，開關(guān)型晶體管的研制成功為創(chuàng)造新型的無刷直流電動機帶來生機。1955年，美國人首次提出用晶體管換向線路代替機械換向裝置，經(jīng)過反復(fù)實驗，人們終于找到了用位置傳感器和電子換相線路來代替有刷直流電動機的機械換相裝置，出現(xiàn)了磁電耦合式、光電式及霍爾元件作為位置傳感器的無刷直流電動機，以后人們發(fā)現(xiàn)電量波形和轉(zhuǎn)子磁場的位置存在著一定的對應(yīng)關(guān)系，因此又出現(xiàn)了通過觀測電樞繞組中不同電量波形，監(jiān)測轉(zhuǎn)子位置的無位置傳感器的電動機。80年代初，無刷直流電機進(jìn)入了實用階段，方波和正弦波無刷直流電機先后研

21、究成功。"無刷直流電機〞的概念已由最初的具有電子換相器的直流電機開展到泛指一切具有傳統(tǒng)直流電機外部特性的電子換相電機?，F(xiàn)今，無刷直流電機集電機、變速機構(gòu)、檢測元件、控制軟件和硬件于一體，形成為新一代的電動調(diào)速系統(tǒng)。無刷直流電機具有最優(yōu)越的調(diào)速性能，主要表現(xiàn)在調(diào)速方便(可無級調(diào)速)，調(diào)速圍寬，低速性能好(啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小)，運行平穩(wěn)，噪音低，效率高，應(yīng)用場合從工業(yè)到民用極其廣泛。如電動自行車、電動汽車、電梯、抽油煙機、豆?jié){機、小型清污機、數(shù)控機床、機器人等等。由于無刷直流電機具有這些優(yōu)點，因此在2004年的國際電時機議上提出了有刷電機將被無刷電機取代這一開展趨勢。美、日、英、德在工業(yè)自動化

22、領(lǐng)域中已經(jīng)實現(xiàn)了以無刷直流電機代替有刷電動機的轉(zhuǎn)換[12]。所以電動跑步機使用無刷直流電動機十分適合。 1.3 系統(tǒng)框圖 初始化51單片機系統(tǒng) 是否第一次按下按鍵 啟停控制按鍵是否被按下 是否第一次按下按鍵 啟動軟件延時 是否還處于按下狀態(tài) 長按鍵處理 短按鍵處理 啟動定時器延時 速度控制按鍵是否被按下 是否還處于按下狀態(tài) 長按鍵處理 短按鍵處理 圖1-1系統(tǒng)框圖 第2章 硬件電路設(shè)計 2.1 主電源電路 跑步機驅(qū)動采用無刷直流電動機，所以主電源的任務(wù)是得到一個相對穩(wěn)定的直流電壓，以此作為電動機控制系統(tǒng)的輸入電壓。為了得到+5V的電源，采

23、用了全波整流電路，結(jié)合7805三端穩(wěn)壓芯片組成的穩(wěn)壓電路，已確保電路的穩(wěn)定運行。在電源的輸出端，并聯(lián)了電解電容和瓷片電容，電解電容用來濾掉大局部的電壓紋波以保證電壓穩(wěn)定，瓷片電容則用來濾掉高頻干擾。大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性。 圖3-1主電源 2.2 STC89C52單片機及相關(guān)電路 2.2.1 STC89C52單片機概述 STC89C52的封裝圖如下列圖3.2.1.1所示，它是DIP40形式，有雙列的豎直插入式的封裝。外殼是塑料的材料做的，STC89C52作為本系統(tǒng)的核心控制元件，其管腳圖如圖3.1.1.2所示。 圖3.1.1.1 STC89C52封裝圖

24、 圖3.1.1.2 STC89C52引腳圖 〔1〕VCC：40腳，電源供電接口，接+5V。 〔2〕VSS：20腳，接電源地。 〔3〕P0口：32～39腳，P0口是一組I/O輸入輸出口，特點是它的漏極開路狀態(tài)的，如果對P0端口寫的電平為高電平"1〞時，引腳作為高阻抗輸入狀態(tài)。也可以作為一組輸出端口。假設(shè)端口外部程序或者查詢數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也可以把它當(dāng)做成低8位的地址/數(shù)據(jù)，復(fù)用利用，也就是所謂的信道復(fù)用。在這種模式下，P0具有部上電阻。但是P0口在進(jìn)展程序校驗并作為輸出指令字節(jié)時，這是需要在外部加上拉電阻，一般選4.7K～10K的排阻作為上拉電阻。本設(shè)計中P0口用了10K的排阻。

25、〔4〕P1口：1～8腳，由于P1口部本身具有上拉電阻，P1口的緩沖器能夠接收輸出的4個TTL電平電流。如果P1端口寫入高電平"1〞，則P1口電平被拉高，就可以作為輸入口來使用。 〔5〕P2口：21～28腳，P3口：10～17腳。與P1口的特征一致。 〔6〕RESET：第9腳，作為單片機的一個復(fù)位輸入端口。倘假設(shè)作為振蕩器的復(fù)位器件時，RST引腳會產(chǎn)生兩個或兩個以上的機器周期的高電平，回到最開場，這時就可以復(fù)位了。 〔7〕ALE/P：30腳，當(dāng)IO口讀取外部存儲器的時候，地址會鎖定然后存儲所允許的輸出電平值，然后鎖定并存儲地址的那位字節(jié)。用FLASH編程的時候，輸入編程的脈沖信號就是在這個

26、引腳可以表達(dá)作用的。在一般的情況下，ALE端會輸出以不變的周期的頻率，因為這個頻率將會是振蕩器頻率的1/6的一個正脈沖信號，因此它可用來檢測系統(tǒng)是否正常工作。 〔8〕PSEN：29腳，用于選擇外部存儲器的信號入口。 〔9〕*TAL1：19腳，可以輸入振蕩器的反相放大器和發(fā)生部時鐘的電路。如果要接外部時鐘源，就從*TAL1輸入。 〔10〕*TAL2：18腳，作為振蕩器的反相放大器的輸出端口。如接外部時鐘源，則*TAL2懸空。 單片機在系統(tǒng)中作為主控芯片對外部電路采集到的信號進(jìn)展處理，發(fā)出PWM信號給L298，然后通過L298驅(qū)動步進(jìn)電機。進(jìn)而實現(xiàn)本系統(tǒng)的自動控制效果。 2.2.2 晶振

27、電路 晶振的全名叫做石英晶體震蕩器。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器可以用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率。用晶振的基準(zhǔn)頻率來保正系統(tǒng)正常運行所需的準(zhǔn)確頻率。 圖3.2.2所示是單片機的晶體振蕩電路圖。這是一個時鐘產(chǎn)生電路，CPU在這個時鐘脈沖同步下進(jìn)展所有操作。片振蕩器的振蕩頻率和晶振的頻率是非常接近的，一般在1.2MHz到24MHz左右。C1、C2作為反應(yīng)電容，它的值一般在10pF～60pF之間選取，其經(jīng)典值為30pF。本電路選用30pF的瓷片電容，晶振選用12MHz的。*TAL1、 *TAL2分別接晶振的兩個引腳，然后分別對地接一個30pF的瓷片電容。在

28、石英晶體的兩根管腳上加交變電場，它會產(chǎn)生一定的機械變形、機械振動和產(chǎn)生交變電場，被稱為壓電效應(yīng)。在正常的時候，無論是機械的振動，還是交變電場的變化，振幅都是非常小的。但是，當(dāng)交變電場的頻率在一定的值時，振幅會急劇增加變化，產(chǎn)生共振，被稱為壓電振蕩。這種特殊的頻率是石英晶體所固有的頻率，也就稱為共振頻率。晶振起振后在*TAL2引腳上，會輸出約3 V的正弦波，通常情況下，該振蕩器時鐘頻率為0.5 MHz—16 MHz之間其中12 MHz和11.0592 MHz是典型的值，我們需要特別注意。電容C1和C2可以幫助起振，我們微調(diào)C1,C2的值就可以調(diào)節(jié)頻率了。 圖3.2.2石英晶體振電路仿真圖 2

29、.2.3 復(fù)位電路 復(fù)位電路的主要功能是對單片機進(jìn)展初始化，在初始化的過程中需要在復(fù)位引腳上加上兩個或者兩個以上機器周期的高電平。單片機復(fù)位之后，地址初始化為0000H，然后會繼續(xù)從0000H這個值開場同時啟動程序并執(zhí)行下去。在復(fù)位電路中為了可靠的復(fù)位，參加了10uF的電解電容，由于電容充電的原因復(fù)位引腳上高電平持續(xù)的時間延長，以防止在這過程中案件引起的抖動而影響復(fù)位。如圖3.2.3所示。 圖3.2.3 復(fù)位電路圖 2.2.4 時鐘電路 DS1302是美國的DALLAS公司發(fā)表和推行的，它的高性能，低功耗被大多數(shù)電子生產(chǎn)商喜愛，它的實時時鐘芯片，可以對時，分，秒計時，同時還是萬年歷的核

30、心，有補償閏年的作用，工作電壓圍約在2.5V?5.5V左右。三線接口與CPU的同步通信，如圖3.3.1，VCC1作為備用電源，VCC2作為主電力供給。即使在主電源關(guān)閉的時候，VCC1可以作為備用的電源，它能夠維持時鐘的連續(xù)運行，不會造成時間的混亂和重置。DS1302的供電由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電；當(dāng)VCC2>VCC1＋0.2V時，VCC2給DS1302供電；當(dāng)VCC2

31、振的頻率。DS1302芯片的引腳圖如圖3.3.2所示。 圖3.3.1 時鐘電路圖 圖3.3.2 DS1302引腳圖 2.2.5 DS1302時鐘程序設(shè)計 DS1302時鐘芯片與單片機通信采用的是串行接口。DS1302部設(shè)置有12個通用存放器，其中的7個是以BCD碼的方式來儲存時鐘信息和日歷，通過讀取這些存放器的數(shù)據(jù)，可以獲得相關(guān)信息。由于DS1302具有掉電模式，因而不用擔(dān)憂反復(fù)調(diào)時間的問題。其讀寫操作流程如圖4.3所示。 DS1302時鐘程序框圖 2.3速度控制和停啟電路 2.4速度顯示電路 數(shù)碼管顯示電路 第3章 軟件設(shè)計 3.1系統(tǒng)初始化 主要包括I/O口初始

32、化、部RAM初始化、定時器初始化、PWM輸出程序、A/D轉(zhuǎn)換等。 3.2 I/O口初始化、定時器初始化 定時器0和定時器1定時常數(shù)確實定以及初始化代碼略作介紹。此處只介紹用于PWM信號產(chǎn)生的定時器1的初始化。 通過對初始化定時器l的相關(guān)存放器的編程，可以在P2引腳產(chǎn)生控制電動機的兩路PWM信號輸出。之所以選擇定時器1產(chǎn)生PWM信號，是因為它是16位定時器，而定時器0和定時器2為8位定時器。定時器1產(chǎn)生的PWM信號比其他定時器產(chǎn)生的PWM信號精度更高，從而使電動機的速度控制更加準(zhǔn)確。 PWM信號最高在20Hz左右，所以將PWM周期存放器的周期設(shè)置為6000。 則PWM計算公式如下：

33、定時器初始化程序： 根據(jù)以上信息的提示，我們可以歸納出存放器操作的步驟： 〔1〕使能相應(yīng)的定時器時鐘線。 〔2〕配置tim1四路PWM輸出引腳為復(fù)用功能輸出。 〔3〕配置tim1的分頻比和計數(shù)裝載值。 〔4〕配置相應(yīng)通道的PWM輸出模式和使能預(yù)裝載。 〔5〕翻開自動重裝載預(yù)裝載允許位。 〔6〕根據(jù)需要選擇向上或者是向下計數(shù)模式。 〔7〕翻開相應(yīng)通道的輸出使能。 〔8〕配置各通道的占空比。 〔9〕開啟OC和O。 〔10〕最后使能定時器1。 參考文獻(xiàn) [1]跑步機開展史 wenku.baidu./link"url=2*o-M3n7p0NEuYm2syqSjikWnHf1

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35、ntrol System for Motorized Treadmill[J].2007 [8]ATmega32 Data Sheet[Z].ATmel Inc．Rev. [9]Harold Stone. Microputer Intertacing. University of Massachusetts.Amhorst Addison wesle[D]，1982 [10]Mitra S K . Digtal Signal Processing. New York： Mcgraw-Hillinc[M]，2001 [11]群芳、肖看、士軍.單片機微型計算機與接口技術(shù)〔第四版〕[M].電

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37、微電機，2004，37(2)：3一8 [18]何偉，良遲，*曉紅，正祥．心電信號及各組分的頻率分布和有效帶寬研究[J]．生物醫(yī)學(xué)工程雜志，1996，13(4)：336．340 [19]羊彥，景占榮，畢強，星.無刷直流電動機數(shù)字 PID 控制的研究[J].電機與控制學(xué) 報，2003，7〔4〕：299-302 [20]剛，王志強，房建成.永磁無刷直流電機控制技術(shù)與應(yīng)用[M].：機械工業(yè)，2010 [21]胡壽松.自動控制原理[M].科學(xué)，2001 [22]董永貴.傳感器技術(shù)與系統(tǒng)[M].清華大學(xué)，2006 [23]友順等.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[M].科學(xué)技術(shù)，2005 附件：

38、 . > . #include unsigned char code SEGtable[ ]={0*c0,0*f9,0*a4,0*b0,0*99,0*92,0*82,0*f8,0*80,0*90}; //字符編碼 sbit SEKey = P1 ^ 0; //啟動、暫停和停頓按鍵 sbit INCKey = P1 ^ 4; //速度增加鍵 sbit DECKey = P1 ^ 7;

39、 //速度減少鍵 sbit pauseLED = P3 ^ 0; //暫停指示燈 sbit stopLED = P3 ^ 7; //停頓指示燈 bit keyFlg; //按鍵長按、短按標(biāo)志位 0為短按 1為長按 unsigned char TimeCounter; //計數(shù)專用 unsigned char KeyDownFlg,set; //按鍵專用 unsigned char yansi,key,send,unitsdData,tensdData,num,keynum; bit keybz; //延時函數(shù) void delay(un

40、signed char time) { unsigned char *,y; for(*=time;*>0;*--) { for(y=110;y>0;y--); } } //掃描啟動、停頓、暫停按鍵 void StartAndStopKeyScan() { if(SEKey == 0) //鍵被按下 { KeyDownFlg = 1; //置鍵按下標(biāo)志位 TR0 = 1; //啟動定時器 } if((SEKey == 1) && (KeyDownFlg == 1)) //判斷設(shè)置鍵是否松開

41、 { KeyDownFlg = 0; //去除鍵標(biāo)志位 if(keyFlg == 0) //如果是短按 { stopLED = 1; pauseLED =~pauseLED; } TR0 = 0; //關(guān)閉定時器 TimeCounter = 0; //計數(shù)器清零 keyFlg = 0; //去除短按、長按標(biāo)志位 } } void SegDisplay(unsigned char tensdData,unsigned char unitsdData) {

42、 P0 = SEGtable[tensdData]; delay(10); P2 = SEGtable[unitsdData]; delay(10); } void keyscan1() //具有連加功能的的按鍵掃描程序 { if(INCKey==0) //判斷INCKey鍵是否按下" { SegDisplay(tensdData,unitsdData); //延時去抖動 if(INCKey==0) //如果真接下就去執(zhí)行鍵盤程序 { if(keybz==0) //判斷是否是第一

43、次按下" { num++; //值加一 if(num==100) //判斷是否加到100 {num=0;}//加到100清0 keybz=1; //第一次進(jìn)來置標(biāo)志位 key--; //按鍵次數(shù)計數(shù)器 keynum=5; //快加按鍵次數(shù)計數(shù)器 tensdData=num/10; //BCD碼轉(zhuǎn)為十進(jìn)制值 unitsdData=num%10; return; //不用檢測松手直接返回 } else

44、 //如果是第二次按下則執(zhí)行下面的語句 { if(key==0) //判斷按鍵次數(shù)到100次了嗎" { if(keynum==0) //檢測按下時間是否超過加5次的時間 { key=10; //如果按鍵持續(xù)時間超過加5次的時間則以后每10次執(zhí)行加工廠操作 num++; if(num==99) { num=0; } tensdData=num/10;

45、 unitsdData=num%10; return; } else //沒有到5次時間則執(zhí)行下面的語句 keynum--; //快加計數(shù)器減一 key=100; num++; if(num==99) { num=0; } tensdData=num/10; unitsdData=num%10; return;

46、 } else //沒有到100次下次再來判斷. key--; return; } } if(INCKey!=0) //松手后所有的計數(shù)器清并置默認(rèn)值 { keynum=5; key=30; keybz=0; return; //返回 } } /*************************以下是減一鍵處理程序,執(zhí)行效果同加一程序******************************

47、*************************************/ if(DECKey==0) { SegDisplay(tensdData,unitsdData); if(DECKey==0) { if(keybz==0) { num--; if(num==-1) {num=99;} keybz=1; key--; keynum=5; tensdData=num/10; unitsdData=num%10;

48、 return; } else { if(key==0) { if(keynum==0) { key=10; num--; if(num==0) { num=99; } tensdData=num/10; unitsdData=num%10; return; } else

49、 keynum--; key=100; num--; if(num==0) { num=99; } tensdData=num/10; unitsdData=num%10; return; } else key--; return; } } } if(DECKey!=0)

50、 { keynum=5; key=30; keybz=0; return; } } void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 { TimeCounter++; if(TimeCounter==250) //定時時間到 { keyFlg = 1; //置長按標(biāo)志位 pauseLED = 1; stopLED = ~stopLED; //取反 TR0=0; //關(guān)閉定時器 } TH0 = 0*d8

51、; TL0 = 0*f0; //定時器重新賦初值 } //主函數(shù) void main(void) { EA = 1; TMOD = 0*01; TH0 = 0*d8; //10ms TL0 = 0*f0; ET0 = 1; //設(shè)置定時器1 unitsdData=0; tensdData=0; P1=0*ff; P2=0; key=100; SegDisplay(0,9); while(1) { StartAndStopKeyScan(); //調(diào)用按鍵掃描子程序 keysca

52、n1(); SegDisplay(tensdData,unitsdData); } } . > . 致 通過幾周的努力，這次設(shè)計順利完成了，并最終定稿，看著自己的勞動結(jié)晶，心充滿了感謝，在此我要感我的指導(dǎo)教師霞教師對我的悉心的指導(dǎo)，感教師給我的幫助。在設(shè)計過程中，教師在百忙之中還擠出休息時間給我用電子和語音通話的方式為我指點迷津，為我耐心講解，給我提供大量的資料和教我查閱資料的便捷方法，還經(jīng)常為我提供各方面的幫助，為我排憂

53、解難。 在這次畢業(yè)設(shè)計中許多同學(xué)也為我加油、鼓勁，也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以，在此，我向各位教師及同學(xué)們表示我最衷心的感！同時，我也感我的所有任課教師，是他們把我?guī)肓穗娮訉W(xué)科學(xué)殿堂。 在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的困難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不很好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。 我會帶著這份求學(xué)精神，帶著教師和同學(xué)們寄予我的厚望，好好地把握時機，在以后的生活、工作崗位上發(fā)揮自己最大的優(yōu)勢。 . > . . >