沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）
2 系统总体设计框图及单片机系统的设计
2.1 基本设计思路
本课题主要采用改变电路中串入电阻的多少来调节电机的转速，当闭合图2.1开关S1时K1线圈吸合图2.2中K1控制开关闭合。当闭合图2.1开关S2时K2线圈吸合。图2.1中K2控制图2.2开关K2闭合, 电机实现正转。当闭合图2.1开关S3时，线圈K3吸合，线圈K3控制图2.1中开关K3闭合同时K5控制的常闭开关K5断开电机实现了反转。
通过软件控制图2.3中开关K6,K7,K8,K9.K10.K11,K12使图2.2中开关K6,K7,K8,K9.K10.K11,K12分别闭合达到调速的效果。
K1 S1 S2 S3 K1 急停开关 正转开关 反转开关 K1K3 K2K2K3N 图2.1 控制开关图
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A B C F1 K1 K2 K3 R1 R2 R3 R4 R5 R6 K6 K7 K8 K9 K10 K11 R7 K12 图2.2 电机开关图
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P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 12V 图2.3 单片机信号（用三极管驱动）
2.2 系统总体设计框图
决策程序 A B C 阻转矩负载 计算机系统 计算机控制 产生程序控制信号 执行机构四级串接电阻 减速机构 求和程序速度给定与数模变换器速度环 传感器速度位置 位能负载 2.3 8051单片机简介
（1）．8051单片机的基本组成
8051单片机由CPU和8个部件组成，它们都通过片内单一总线连接，其基本结构依然是通用CPU加上外围芯片的结构模式，但在功能单元的控制上采用了
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图2.4位能负载计算机速度调节系统示意图
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特殊功能寄存器的集中控制方法。其基本组成如下图所示：
图2.5 8051基本组成 （2）．CPU及8个部件的作用功能介绍如下
中央处理器CPU：它是单片机的核心，完成运算和控制功能。 内部数据存储器：8051芯片中共有256个RAM单元，能作为存储器使用的只是前128个单元，其地址为00H—7FH。通常说的内部数据存储器就是指这前128个单元，简称内部RAM。
特殊功能寄存器：是用来对片内各部件进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的RAM区，位于内部RAM的高128个单元，其地址为80H—FFH。
内部程序存储器：8051芯片内部共有4K个单元，用于存储程序、原始数据或表格，简称内部ROM。
并行I/O口：8051芯片内部有4个8位的I/O口（P0，P1，P2，P3），以实现数据的并行输入输出。
串行口：它是用来实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。 定时器：8051片内有2个16位的定时器，用来实现定时或者计数功能，并且以其定时或计数结果对计算机进行控制。
中断控制系统：该芯片共有5个中断源，即外部中断2个，定时/计数中断2个和串行中断1个。
振荡电路：它外接石英晶体和微调电容即可构成8051单片机产生时钟脉冲序列的时钟电路。系统允许的最高晶振频率为12MHz。
（3）．8051单片机引脚图
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图2.6 8051引脚图
下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。 1、主电源引脚VCC和VSS VCC——（40脚）接+5V电压； VSS——（20脚）接地。
2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CHMOS单片机，此引脚作为驱动端。
XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。
3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP ①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容，以保证可靠地复位。
VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部RAM的数据不丢失。
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