目 录
前言 2
第1章 系统分析和主要元件 3
第1.1节 系统分析 3
第1.2节 单片机芯片 3
第1.3节 L298电机驱动芯片 6
第1.4节 霍尔传感器 7
第1.5节 LCD显示器 8
第2章 硬件设计 9
第2.1节 整体设计 9
第2.2节 主控模块 9
第2.3节 电源模块 10
第2.4节 电机驱动模块 11
第2.5节 键盘输入模块 12
第2.6节 直流电机测速模块 12
第2.7节 显示模块 13
第3章 软件设计 15
第3.1节 主程序 15
第3.2节 键盘按键信息获取模块 15
第3.3节 直流电机速度采集模块 16
第3.4节 直流电机驱动模块 17
第3.5节 PWM的实现 18
第3.6节 LCD显示子模块 19
第4章 软件仿真 21
第4.1节 仿真方法 21
第4.2节 仿真 21
结论 23
参考文献 23
致谢 24
附录 25
附录1：完整电路图 25
附录2：部分源程序 25 【摘要】： AT89C51是ATMEL公司的一种高效8位Flash单片机。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案.
本文介绍了以单片机AT89C51为核心的直流电机测速系统。系统以L298作为直流电机驱动芯片，通过改变引脚的电压的输出PWM波，来实现直流电机的驱动及其速度的调节，通过键盘来给定的直流电机转速和方向的信息，并由霍尔传感器测定其转速，经单片机处理后由以T6963C为核心的LCD PG160128A显示输出。软件使用C语言进行编程，简单，方便。最后使用Keil和Proteus进行联调仿真。模拟实现直流电机的速度的测定和调节直流电机的正转、反转、加速、减速。本系统具有精度高，成本低，使用方便等优点。
【关键词】：单片机；直流电机；脉冲宽度调制；LCD
前言
工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机，电动机，机床主轴等旋转设备的试验运转和控制中，常需要分时或连续测量，显示其转速及瞬间速度。同时随着社会的发展，各种智能化的产品日益走入寻常百姓家。为了实现产品的便携性、 低成品以及对电源的限制，小型直流电机的应用以及电机转速的精确控制的需求相当广泛。以上两种情况都需要精确地测量转速，还要保证测量的实时性，并且要求能测得瞬间转速。
整个系统以80C51单片机为核心，通过键盘输入转速给定送入51 单片机。经过单片机的计算，由单片机输出一定占空比的PWM 波。PWM 波通过由L298 组成的电机驱动电路来控制电机的转速。电机转速由霍尔传感器测定，测得的转速脉冲送至单片机，可得电机转速。本系统采用PG106128a液晶显示电机的转速。
第1章 系统分析和主要元件
第1.1节 系统分析
本设计的论点是基于单片机的直流电机测速系统，系统的主要构成包括电源系统，输入系统，核心芯片，输出系统。
电源系统把标准的220V电源转化成稳定的直流+5V电源的任务,包含变压、整流、滤波和稳压四部分。
输入系统由键盘，霍尔传感器构成。键盘获取按键信息，单片机通过4次读P1_4到P1_7信号，来确定4×4键盘的给定的直流电机转速和方向的信息。霍尔传感器给单片机P3.4/T0脉冲信号，由单片机计算出直流电机的转速。
核心芯片采用的是我们所熟知的AT89C51，单片机的主要任务是接收来自键盘和霍尔传感器的信号，处理运算后通过引脚来控制LM298电机控制芯片，来达到驱动直流电机的目的。同时单片机将处理好的信息显示到LCD上。单片机计算并生成PWM波。
输出系统由L298及其控制的直流电机，LCD显示器组成。L298负责接收单片机的信号从而实现直流电机启动，停止，加速，减速，正转，反转的功能。LCD显示器通过接收单片机输出的信号，来显示直流电机的转速和方向。
第1.2节 单片机芯片
AT89C51（见图1-1）是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS，8位微处理器。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51单片机的基本特性
1.与MCS-51 兼容
2.4K字节可编程闪烁存储器
3.寿命：1000写/擦循环
4.数据保留时间：10年
5.全静态工作：0Hz-24MHz
6.三级程序存储器锁定
7.128*8位内部RAM
8.32可编程I/O线
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