四川理工学院本科毕业设计
RS-232也称标准串口，最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座（DB25），后来使用简化为9芯D型插座（DB9），现在应用中25芯插头座已很少采用。
RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。[4]
目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）或其他相关设备。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，下面涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。
3.4.5 硬件实现
按照上文所述思路，具体的电路实现如图3-13所示： C11C1+M_TXD11M_RXD12109T1INR1OUTT2INR2OUT1uF3C1-T1OUTR1INT2OUTR2INVS+VS-C2+MAX2324C2-14137826U216M_RXD27M_TXD3849P1DCDDSRRXDRTSTXDCTSDTRRIC31uFC41uFERRORCOMPIMC21uF5 图3-13 串行通信电路
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张平：数字式直流电机控速系统设计
3.5 电机驱动电路
一般情况下，由于单片机物理结构的限制，其驱动能力往往不能达到负载电机的强度，如果强行使其带动负载，非常有可能影响到系统性能，甚至破坏系统稳定型。在这种情况下，通常是需要一个驱动电路用以作为系统和电机之间的桥梁，来提升系统性能。能达到这种功能的驱动电路很多，但各有优缺点，在综合考虑成本和性能之后，本系统采用了H型桥式驱动电路。
3.5.1 H型桥式驱动电路
H型桥式驱动电路因其外表像字符”H”而得名，是一种典型的直流电机驱动电路。它常常用于数字控制领域。最简单的直流电机驱动电路是由4个三极管组成H的4条垂直的腿，而电机则充当H的横梁。如图3-14所示：
++Q1Q3Q2-+88.8Q4- 图3-14 H型桥式驱动电路
通常为了使电机正常工作， 需要在两端分别加上一个高低电压，用以控制其电流的转动。例如Q1和Q4端，或者Q2和Q3端。但需要注意的是如果在同一侧加上高低电压会因为短路而产生极大的电流进而破坏改该电路甚至关联电路。当然为了其拥有更好的性能，该电路有很多改进版本。本文就是采用了它的一种改进版本。具体电路见附录的电路图。
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3.5.2 硬件实现
由上面所述的设计思路，再在原版的基础上进行改进，实际电路如图3-15所示： Q7(C)R1010kR1110kCon_1Q7BC184Q8BC184Q1TIP31Q4DCMOTORTIP31Con_2R81kR91kQ3BC184Q2TIP32+88.8Q5TIP32Q6BC184 图3-15 H型桥式驱动电路
3.6 光电测速模块
3.6.1 工作原理
本模块主要由一个光电管以及一个转换电路构成，光电管会检测电机转轴
的转动次数，每检测到一个就会在其输出端产生一个脉冲，再通过专用芯片处理将其转换成单片机可识别的TTL电平，发送到单片机的相应管脚。虽然结构比较简单但却是完成测速的关键元件。其工作原理如图3-16所示：
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单片机 光电开关 电机驱动 电机 图3-16 光电开关逻辑图
3.6.2 硬件实现
由上文所述设计思路，实际电路如下，其中由于光电开关难以在proteus中进行仿真，所以改由按键K_Count代替其作用，进行仿真。当电机转动时其转轴上的光栅会使光电开关产生脉冲，由系统进行运算而得到其转速，电路如图3-17：
K_countQ7(C)R1010kR1110kCon_1Q7BC184Q8BC184Q1TIP31Q4DCMOTORTIP31Con_2R81kR91kQ3BC184Q2TIP32+88.8Q5TIP32Q6BC184图3-17 光电测速电路
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3.7 本章小节
本章主要阐述了实现本文系统的各个子电路的工作原理及其主要元件的性能参数，分别包括PWM模块，串行通信模块，显示模块以，光电模块，电机驱动模块及主芯片。通过这些模块的组装完成了系统的功能。
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