上，码盘随运动物体一起旋转，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 用较麻烦，准确度与反应速度不高。对软件方面要求也高。 

 

方案三：使用光电开关 GK105

 

。光电开关（光电传感器）是光电接近开关 的简称，它是

 

利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检 测物体有无的。如下图。
 GK105 的标准用法，A   

端 1K、C   

端 10K。接上电路

    AT89S52 

 

 

 

检测到光电管的状态变化， 得到信号。 使用它不仅电路简 单，且很实用，

 

反应快，准确度高。兼于方案三测速性能优良、价格便宜、调速范围广、使用简单，因此本

 

设 计采用方案三。
    5
    三
      

、 电机速度显示模块

                        

 

方 案 一 ： 使 用 数 码 管 。 数码管按段数分为七段数码管和八段数码 管，八段数码

   

“

管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示） ； 按能显示多少个 8”可

 

分为 1 位、2 位、4 

 

位等等数码管；按发光二极管单元 连接方式分为共阳极数码管和共阴

 

极数码管。由于本电路要求。要 4 

 

位一体 的数码管才行，但其硬件电路复杂，且只能显示

 

 

 

单纯的数字，不能显示电机 运转状态。方案二 :

 

使用液晶 LCD1602.1602 

 

是能显示 2 行，

 

每行 16 

 

 

 

个字符， 字符包括英文字符及阿拉伯数字。但其不能显示汉字。方案三 ：使用液

 

晶 12864. 

 

带中文字库的 128X64 

 

是一种具有 4 位/8

    位并行、2 

 

线或 3 

 

线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库 的点阵

 

 

图形液晶显示模块； 其显示分辨率为 128×64, 

 

内置 8192   

个 16*16 

   

点汉字， 和 128 

 

个 16*8   

点 ASCII 字符集.

 

 

利用该模块灵活的接口方式和简单、 方便的操作 指令，可构成

 

全中文人机交互图形界面。可以显示 8×4   

行 16×16 点阵的汉字.   

也 可完成图形显示.低

 

电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方 案与同类型的图形点阵液晶显

 

 

示模块相比， 不论硬件电路结构或显示程序都要简 洁得多，且该模块的价格也略低于相

 

同点阵的图形液晶模块。兼于方案三显示性能优良、价格适中、使用范围广、使用简单，因

 

此本设计 采用方案三。
    6
    第三章
    系统分析与设计
    

 

一、 系统的硬件电路设计与分析

    1

 

、电机转速控制 、

    1.1 控制方法及分析
    

 

直流电动机转速的控制方法可分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法

 

控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时 受到换向火花和换
向器结构强度的限制;

 

而且由于励磁线圈电感较大，动态响应 较差。所以常用的控制方法

 

是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法。调节电阻 r 即可改变端电压，达到调速目的。但

 

这种传统的调压调速方法效率低。现在一 般采用脉冲宽度调制（PWM）控制技术来实现

 

 

电机速度调整。该技术稳定性好， 易控制，精度高。 （1  

） PWM 

 

定义 脉冲宽度调制

（PWM

“

）是英文 Pulse Width Modulation”

 

 

的缩写，简称脉宽 调制。它是利用微处理器

 

的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技 术，广泛应用于测量，通信，功

 

率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式， 根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或

 

   

基极的偏置， 来实现开关稳压电源输出 晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使