AT89S52单片机直流电机控制系统设计+仿真图(3)
方案三：采用集成芯片L298n 。该芯片已经广泛应用于单片机的设计中，其体现出的稳定性好，控制精度高，响应速度快等优点让广大设计者受益匪浅。使用它和PWM技术在这类设计中相得益彰。
综合考虑，方案三被本设计采用。
1.4.2 电机测速模块
方案一：使用光电码盘。容易查阅到关于光电码盘的资料，光电码盘是由光学玻璃制成，在上面刻有许多均匀分布的同心码道，每个码道上都有按一定规律排列的透光和不透光部分。工作时，码盘随运动物体一起旋转，光投射在码盘上，透过亮区的光经过狭缝后由光敏元件接受，光敏元件的排列与码道一一对应，对于亮区和暗区的光敏元件输出的信号，前者为“1”，后者为“0”，当光电码盘旋转在不同位置时，光敏元件输出信号的组合反映出一定规律的数字量，代表了码盘轴的角位移。但其使用相对较麻烦，准确度与反应速度不高。对软件方面要求也高。
方案二：选用光电开关GK105。光电开光也叫做光电传感器。它的工作原理就是利用被检测的物体对光速的遮挡和反射，由同步回路选取电通路，从而检测有无物体。该传感器性能较好，但价格昂贵。
方案三：使用霍尔传感器。霍尔传感器是利用霍尔效应(在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压)¬¬实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点。在控制系统中占有非常重要的地位。这方面可以借鉴的资料多，方便本设计的参考。
鉴于方案三的诸多优点，选择方案三。
1.4.3 电机速度显示模块
方案一：采用数码管。按段数可分为七段和八段数码管。按显示的数字个数可分为一位、三位等数码管。但其硬件电路复杂，最大的缺点是不能显示汉字等除数字以外的字符。不能显示电机运行状态。
方案二：使用液晶LCD1602.1602是显示两行，每行16个英文及阿拉伯数字字符。不能显示汉字。
方案三：使用液晶PG160128A。该液晶显示器功能强大，支持非常广泛的字符格式，自带字符库。使用简单，但是价格昂贵。
考虑到方案二LCD1602液晶显示价格适宜，已经能够满足设计显示需要。选用方案二。
2. 硬件电路设计
2.1 硬件原理框图
以AT89S52为控制系统，将驱动模块、显示模块、测速模块、输入模块组合起来，做出该系统的硬件原理框图如图2所示。
图2 硬件原理框图
2.2 控制模块
直流电机控制系统的控制模块如图3所示。单片机选用AT89S52，它的功耗低。具有8K的可编程存储空间。在单芯片上拥有8位CUP和在系统可编程Flash的优点使得AT89S52在很多嵌入式控制应用系统的设计中得到广泛应用。该控制模块包含AT89S52及其周围的复位电路，触发单片机操作的晶振电路 。复位电路的目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。一般利用电容电压不能突变的原理，将电容与电阻串联，上电时刻电容没有充电，两端电压为零。此时提供复位脉冲，电源持续给电容充电，直至电容两端电压和电源电压相等，电路进入正常工作状态。晶振电路为单片机提供时钟周期，我们知道单片机工作时，是逐条地从ROM中取指令，然后依次执行。单片机访问一次存储器的时间称之为一个机器周期。没有时钟周期单片机就不能执行程序代码就无法工作。
图3 控制模块及外围电路
2.3 驱动模块
直流电机控制系统的驱动模块硬件电路图如图4所示。控制芯片L298n内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。且其有控制精度高、稳定性好、响应速度快等优点。其能很好满足电路设计要求。