+5IC1AJ1SW_PBR1100C147uFRSTR210K1234INPUT-5INPUT+6ENableRS7RESET8RST9WRRDCSP1.0/ADC0P1.1/ADC1P1.2/RxD2P1.3TxD2P1.4/SSP1.5/MOSIP1.6/MISOP1.7/SCLKRSTRxDTxDINT0INT1T0T1WRRDXTAL1XTAL2GND20P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EX-LVDALENA3938373635343332313029DATA0DATA1DATA2DATA3DATA4DATA5DATA6DATA7C4XTAL130PC530PCRY112MXTAL2P3.010P3.111I/O_Sigal121314151617XTAL118XTAL219P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0VCC4028LED-127LED-2262524232221STC12C5A60S2+5图3.2单片机最小系统
3.2电源电路
电源选用7805系列芯片构成一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。7805系列能提供多种固定的输出电压，应用范围广。内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时输出电流可达1A。IC采用集成稳压器7805，C6、C8分别为输入端和输出端滤波电容，C7瓷片电容用于改善纹波特性，抑制输入的过电压；由于本系统所需+5V电流大，故在7805背面加上散热器，增加散热性。在J6处输入+12V电压，在J8处得到+5V电压。电源电路如图3.3所示。
7805的主要特点： 输出电流可达：1A 输出电压：5V 过热保护 短路保护
输出晶体管SOA保护 极限值（T=25℃）
输入电压（5~18V） ?? 最高可达35V 热阻（接到壳） ??5℃/W 热阻（接到空气） ??65℃/W
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工作温度范围 ??0~125℃ 贮存温度范围 ??-65~150℃
J6+121C6104IC3LM7805LM78053C7CDC8104CON2+5J82CON3
图3.3电源电路
电源的抗干扰设计，由于系统包含数字器件、模拟器件以及高频器件。系统在工作中，数字器件会在电源和地上引入大量的脉冲干扰。解决方案是通过对数字地与模拟地实现布线隔离。如图3.4所示。
R7000
图3.4数字地与模拟地布线隔离
3.3显示电路
显示电路显示电机当前转速与设定转速，对电机转速的显示，为使用者提供了更为直观的界面。用户可以根据液晶显示屏上的数字，调整电机的转速，为调速提供了方便。从显示数字的稳定程度，也可以判断电机转速的稳定性。若显示数字几乎不变，则说明电机工作十分稳定；与之相反，显示数字不停地变化，则说明电机工作非常不稳定。
本系统选用YBDA-A024CN02作为系统的显示液晶。该液晶接口为8位的数据口，5个控制端，该液晶控制有多种模块，通过配置相关寄存器进行操作，比如窗口操作，黑白显示操作，读取液晶某一像素点值，常规操作为在屏上一位置点写一个颜色值比如说：0Xffff,全白，0X000全黑。
YBDA-A024CN02的主要参数： ? 分辨率：65535色 ? 像素点：240*320
? 显示尺寸：48(H）×35.685(V）
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? 亮度:250 LUX
? 电压输入：DC 5~12V 2W ? 工作温度：-10℃—+60℃ ? 存储温度：-25℃—+70℃
如图，该液晶有8位数据口，5个控制端。8位数据口分别连接到单片机的P0.0到P0.7的8个I/O口上。P1.0、P1.1、P1.2、P1.6、P1.7分别控制液晶的WR、RD、CS、RS、RESET5个控制端。如图3.5所示。
图3.5显示电路
3.4按键电路
由于本设计只用到6个按键，所以采用独立式按键设计。
在按键电路中，P2.0~P2.5分别连接到6个按键。6个按键与I/O口对应关系如表3.1。当某个按键按下时，相应的P2口就接地，该P2口就由高电平变为低电平。只需检测该P2口处于高电平或者低电平，就能检测到该按键是否按下。
P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 加速度 启动 电机右转 减速度 停止 电机左转 表3.1按键与I/O口对应关系 第 13 页 共 32 页 13
图3.6按键电路
3.5过流保护电路
过流保护选用了HRS4-S-Z-05VDC小型电磁继电器组成的电路。 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用[4]。
继电器的工作原理：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
本设计通过继电器，用5V电压控制12V的电机驱动电压，由电路A设定基准电压，正常状态下L298第15脚与第1脚的输出电压在-1~2.3V之间，所以在电路A设置基准电压为2.3V。通过比较器LM358将L298的第15脚与第1脚的输出电压和基准电压进行比较。如果驱动电路工作在正常状态，LM358输出电压为低电平，三极管8050工作在截止状态，继电器工作在“常闭状态”。如果驱动电路工作异常，L298第15脚与第1脚的输出电压高于2.3V，则大于基准电压，LM358的输出电压为高电平，三极管8050工作在导通状态，继电器就会工作在“常开状态”。这时，驱动电路与电源断开。过流保护电路如图3.7所示。
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+5+5LM358UB7R10100R11200+12441K1RELAY-SPDT18V+532Circut-control6+5R8200IC21TL431R9ref20k5in-in+Output2Q38050532V-43.6 速度检测电路
脉冲式光电传感器的作用原理是光电器件的输出仅有两个稳定的状态，也就是“通”与“断”的开关状态，即光电器件接受光照时，有电信号输出；光电器件不接受光照时，无信号输出。属于这一类的大多是作为继电器和脉冲发生器应用的光电传感器，如测量线位移、线速度、角位移、角速度的光电脉冲传感器等
[1]
。
本设计中，采用了脉冲式光电传感器中的红外对管进行测速。在被测转速的
电机上固定一个圆盘，在圆盘上相对称的位置打两个孔（如果精度要求高，可以在圆盘上多打孔），红外发射管与红外接收管分别固定在圆盘的两边，红外接收管必须正对红外发射管，在圆盘转动时，红外发射管的光能够穿过圆盘上的圆孔。这样，电机每转动一圈，发射管的光线会照射到接收管两次，接收管就会产生两个电信号脉冲，经过比较器整形后接入控制器。
速度检测电路如图3.8所示。
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图3.7过流保护电路
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