目 录

1、实验内容及要求 ……………………………………………………………3

2、实验目的       ……………………………………………………………3

3、系统环境要求   ……………………………………………………………3

4、硬件电路原理图 ……………………………………………………………4

5、程序设计框图   ………………………………………………………………5

6、实验调试步骤及说明………………………………………………………8

7、实验总结 ………………………………………………………………………10

参考资料 …………………………………………………………………………10

附录…………………………………………………………………………………11

一 实验题设计内容、目的和要求
  利用Proteus仿真工具，设计一个基于51单片机的控制系统，要求：键盘输入给定值，控制电机正/反转的速度，并将电机当前速度用数码管或液晶显示出来，并通过PID控制算法编程实现电机闭环控制

二、实验目的

学习在单片机系统扩展简单I/O接口的方法。
进一步学习编制数据输出程序的设计方法。
学习直流电机的控制的方法。
学习二极管的使用。
学习proteus的使用（画原理图和写程序调试）。
学习keil c的编程和调试。

三、系统环境要求
1. 软件环境
伟福6000单片机仿真软件，proteus环境。
2.硬件环境
PC机一台（基本电脑配置，能安装有所要的运行软件）。

 
硬件电路原理图

说明：使用了AT89C51和7段显示LED管，其余部分由模拟电路组成。
1、电路基本功能及使用说明
按钮POSITIVE,NEGATIATE可以控制电机正／反转，按下SET按钮后，再按按钮0、1、2、3，可以改变速度，速度分四档，数码管可以显示当前速度档位。

2、单元电路设计与分析
单片计算机选择AT89C51,使用P1、P、P3口，p1.0～p1.3接数码管，P2.0、P2.1、P2.6、P2.7接四个档位，P2.2、P2.3作为数字信号输出给模拟量。通过控制脉宽来控制速度。
程序设计框图（程序清单见附录Ⅰ）

 主体框图

 PSPEED0子程序框图
 
  
 NSPEED0子程序框图
 
  
 DELY子程序框图
 
六、实验调试步骤及说明
Keil c μVision2
（1）运行keil c Vision2

（2）点击Project 菜单，选择弹出的下拉式菜单中的New Project，弹出一个标准Windows 文件对话窗口，在“文件名”中输入第一个程序项目名称。只要符合 Windows 文件规则的文件名都行。“保存”后的文件扩展名为 uv2，这是 KEIL c uVision2 项目文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。

选择所要的单片机，这里选择常用的 Ateml 公司的 AT89C51

鼠标在屏幕左边的 Source Group1 文件夹图标上右击，弹出菜单，在这里可以做在项目中增加减少文件等操作。选“Add File to Group ‘SourceGroup 1’”弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按 ADD 按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。这时在 Source Group1 文件夹图标左边出现了一个小+号说明，文件组中有了文件，点击它可以展开查看。

编译程序，在options for target 'target'的output中设置HEX文件输出。
Proteus
（1）选择所要的原件。
（2）所要求的目的连线。
（3）在单片机芯片中读取程序。

七、实验总结
  此次实验自主性很高，要求自己根据以往实验获取的成果再查阅资料，最终完成实验设计。但因为水平有限，对单片机的认识还不够深入，很多设计环节都没有透彻的理解，没能很好的完成。PID等诸多控制功能均未能很好的实现，以后当多在自己的电脑上实践，而不是仅仅停留在实验室的浅尝辄止。

参考文献

[1]凌玉华，单片机原理及应用系统设计，长沙：中南大学出版社，2006            
[2]李广弟，单片机基础，北京：北京航空航天大学出版社，2001
[3]张洪润，单片机应用技术教程，北京：清华大学出版社，1999

附录：
                
       
        ORG    0000h
   LJMP   START
          ORG    0100H
START:           CLR    EA
                 JNB    P3.0,POSITIVE
                 JNB    P3.1,NEGATIATE
   LJMP   START
POSITIVE:        LCALL  PSPEED0
                 JNB    P3.4,L2
L4:              JNB    P3.4,L2
                 JB     P2.0,L3
                 LCALL  PSPEED0
                 LJMP   L4
L3:              JB     P2.1,L5
                 LCALL  PSPEED1
                 JNB    P3.4,L2
                 LJMP   L4
L5:              JB     P2.6,L6
                 LCALL  PSPEED2
                 JNB    P3.4,L2
                 LJMP   L4
L6:              JB     P2.7,L4
                 LCALL  PSPEED3
                 JNB    P3.4,L2
                 LJMP   L4                                  
L2:              LJMP   START
NEGATIATE:       LCALL  NSPEED0
                 JNB    P3.4,L19
L21:             JNB    P3.4,L19
                 JB     P2.0,L20
                 LCALL  NSPEED0
                 JNB    P3.4,L19
                 LJMP   L21
L20:             JB     P2.1,L22
                 LCALL  NSPEED1
                 JNB    P3.4,L19
                 LJMP   L21
L22:             JB     P2.6,L23
                 LCALL  NSPEED2
                 JNB    P3.4,L19
                 LJMP   L21
L23:             JB     P2.7,L21
                 LCALL  NSPEED3
                 JNB    P3.4,L19
                 LJMP   L21                                  
L19:             LJMP   START
PSPEED0:         MOV    P1,#00H
                 MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.2
                 SETB   P2.3
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.3
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L7
                 JNB    P3.2,L7
                 LJMP   PSPEED0
L7:              NOP
                 RET
PSPEED1:         MOV    P1,#01H
                 MOV    R2,#20H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.2
                 SETB   P2.3
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.3
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L8
                 JNB    P3.2,L8
                 LJMP   PSPEED1
L8:              NOP
                 RET
PSPEED2:         MOV    P1,#02H
                 MOV    R2,#40H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.2
                 SETB   P2.3
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.3
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L9
                 JNB    P3.2,L9
                 LJMP   PSPEED2
L9:              RET
PSPEED3:         MOV    P1,#03H
                 MOV    R2,#80H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.2
                 SETB   P2.3
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.3
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L10
                 JNB    P3.2,L10
                 LJMP   PSPEED3
L10:              RET
NSPEED0:         MOV    P1,#00H
                 MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.3
                 SETB   P2.2
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.2
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L11
                 JNB    P3.2,L11
                 LJMP   NSPEED0
L11:              RET
NSPEED1:         MOV    P1,#01H
                 MOV    R2,#20H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.3
                 SETB   P2.2
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.2
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L12
                 JNB    P3.2,L12
                 LJMP   NSPEED1
L12:              RET
NSPEED2:         MOV    P1,#02H
                 MOV    R2,#40H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.3
                 SETB   P2.2
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.2
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L12
                 JNB    P3.2,L12
                 LJMP   NSPEED2
L13:             RET
NSPEED3:         MOV    P1,#03H
                 MOV    R2,#80H
                 MOV    R3,#0FFH
                 CLR    P2.3
                 SETB   P2.2
                 LCALL  DELY
   CLR    P2.2
   MOV    R2,#10H
                 MOV    R3,#0FFH
   LCALL  DELY
                 JNB    P3.4,L14
                 JNB    P3.2,L14
                 LJMP   NSPEED3
L14:             RET
DELY:            MOV    A,R3
L15:             MOV    R3,A
L16:             DJNZ   R3,L16
                 DJNZ   R2,L15
                 mov    a,#00h
                 RET
                 END

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