【正文】 ASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為STC89C52的一些特殊功能口，如下所示： 管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 電機(jī)選擇方案一：選擇普通直流電機(jī)，通過(guò)減速齒輪增大扭力，提高帶負(fù)載能力。直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，控制容易，但難以精確控制是其一大弱點(diǎn)。方案二：選擇步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)是可以精確控制電機(jī)選擇步數(shù)和角度，缺點(diǎn)就是力矩比較小，容易失步，而且價(jià)格比較昂貴。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線(xiàn)位移的電磁機(jī)械裝置。它具有快速啟，停能力在電機(jī)的負(fù)荷不超過(guò)它提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以通過(guò)輸入脈沖來(lái)控制它在一瞬間的起動(dòng)和停止。步進(jìn)電機(jī)的步距角和轉(zhuǎn)速只和脈沖頻率有關(guān)，和溫度，氣壓，振動(dòng)無(wú)關(guān)，也不受電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。因此，步進(jìn)電機(jī)多應(yīng)用在需要精確定位的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)中執(zhí)行需要進(jìn)行角度控制，不需要連續(xù)旋轉(zhuǎn)，綜上所述選擇方案2。下面介紹一下步進(jìn)電機(jī)的基本內(nèi)容。步進(jìn)電機(jī)分類(lèi)步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR），和混合式（HB）。永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，或15度。 反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰?；旌鲜讲竭M(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相， 。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。步進(jìn)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)步進(jìn)電機(jī)是一個(gè)典型開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，其原理可由Error! Reference source not ：轉(zhuǎn)角脈沖分配器功率分配器輸出軸功率分配器輸入脈沖方向脈沖 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)框圖步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)：相數(shù)：電機(jī)內(nèi)部的線(xiàn)圈組數(shù)。目前常用的有二相，三相，四相，五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步進(jìn)角也不同，。在使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶(hù)主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)滿(mǎn)足自己步距角要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則相數(shù)將變得沒(méi)有意義，用戶(hù)只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。步距角：表示控制系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)步進(jìn)脈沖控制信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，這個(gè)步距角可稱(chēng)為“電機(jī)固有步距角“，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需要的脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式，即ABBCCDDAAB。四相八拍運(yùn)行方式，即AABBBCCCDDDAA。步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)：步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值和理論值的誤差，用百分比表示：誤差/步距角 100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以?xún)?nèi)。失步：電機(jī)運(yùn)行時(shí)的步數(shù)不等于理論上的步數(shù)，稱(chēng)為失步。失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線(xiàn)偏移定子齒軸線(xiàn)的角度。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。最大空載起動(dòng)頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電壓下，在不加載負(fù)載的情況下能夠直接起動(dòng)的最大頻率。 步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁方案選擇步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁方式分為全步勵(lì)磁和半步勵(lì)磁兩種。其中全步勵(lì)磁方式又有一相勵(lì)磁和二相勵(lì)磁之分；半步勵(lì)磁又稱(chēng)一二相勵(lì)磁。假設(shè)每旋轉(zhuǎn)一圈需要200個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)勵(lì)磁，可以計(jì)算出每個(gè)勵(lì)磁信號(hào)能使步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)1,8度。方案一：在每一瞬間，步進(jìn)電機(jī)只有一個(gè)線(xiàn)圈導(dǎo)通，每送一個(gè)勵(lì)磁信號(hào)，這是三種勵(lì)磁方式中最簡(jiǎn)單的一種。其特點(diǎn)是：精確度好 ，消耗電力少，但輸出轉(zhuǎn)矩小，振動(dòng)較小。如果以該方式控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。若勵(lì)磁信號(hào)反向傳送，則該步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。方案二：在每一瞬間，步進(jìn)電機(jī)有兩個(gè)線(xiàn)圈同時(shí)導(dǎo)通，每送一個(gè)勵(lì)磁信號(hào)。其特點(diǎn)是：輸出轉(zhuǎn)矩大，振動(dòng)小，因而成為目前使用最多的勵(lì)磁方式。如果以該勵(lì)磁方式控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。若勵(lì)磁信號(hào)反向傳遞，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。方案三：一二相勵(lì)磁:為一相勵(lì)磁與二相勵(lì)磁交替導(dǎo)通的方式。每送一個(gè)勵(lì)磁信號(hào)。其特點(diǎn)是：分辨率高，運(yùn)行平滑，故應(yīng)用范圍也很廣泛。如果以該方式控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。若勵(lì)磁順序方向傳遞，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的任務(wù)要求屬于緩慢精確跟蹤，要求跟蹤過(guò)程平穩(wěn)，運(yùn)行平滑，我決定采用方案3。步進(jìn)電機(jī)AIRPAX簡(jiǎn)介本次設(shè)計(jì)采用APIRPAX步進(jìn)電機(jī)。工作電壓：5V。繞組內(nèi)阻：。步進(jìn)角：15度。永磁4相。： 步進(jìn)電機(jī)接線(xiàn)圖 該步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁方案選擇一二相勵(lì)磁方式，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)跟蹤的目的。： 一二相勵(lì)磁順表STEPABCD1100021100301004011050010600117000181001 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇 方案一：通過(guò)晶體三極管等分立元件搭H橋。優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單。但由于晶體三極管的承載電流比較小，驅(qū)動(dòng)能力受到限制，因?yàn)槭欠至⒃?，穩(wěn)定性不敢保證，且體積比較大。方案二：步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)可以選用專(zhuān)用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，如L298,FT5754等，這類(lèi)驅(qū)動(dòng)模塊接口簡(jiǎn)單，操作方便，他們既可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，也可驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。方案三：采用集成芯片，ULN2003A。達(dá)林頓管ULN2003A,該芯片最多可一次驅(qū)動(dòng)八塊步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)然如果只有四線(xiàn)或者六線(xiàn)的也是沒(méi)有問(wèn)題的。本次設(shè)計(jì)中我就是采用這種方法。下面介紹一下ULN2003A的基本內(nèi)容。 ULN2003A簡(jiǎn)介步進(jìn)電機(jī)模塊中使用的驅(qū)動(dòng)芯片為 ULN2003A，它是由七對(duì)[6]達(dá)林頓管組成的，是集電極開(kāi)路輸出的功率反相器，并且每個(gè)輸出端都有一個(gè)連接到共同端（COM）的二極管，為斷電后的電機(jī)繞組提供一個(gè)放電回路，起放電保護(hù)作用。因此，ULN2003A 非常適合驅(qū)動(dòng)小功率的步進(jìn)電機(jī)。 ULN2003A 內(nèi)部邏輯圖 A/D轉(zhuǎn)換方案選擇方案一：并行輸出A/D轉(zhuǎn)換器，如ADC0809。此類(lèi)A/D接線(xiàn)復(fù)雜，占用單片機(jī)I/O口資源較大。方案二：串行輸出A/D轉(zhuǎn)換器，如TLC1543。此類(lèi)A/D只需3~4位數(shù)據(jù)線(xiàn)和控制線(xiàn)即可控制，而并行口A/D需8根數(shù)據(jù)線(xiàn)，8~16位地址線(xiàn)，2~3位控制線(xiàn)，因而這類(lèi)A/D的使用可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，省掉了很多常規(guī)電路中的接口器件，提高了設(shè)計(jì)的可靠性。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，以及上訴兩種方案的參照對(duì)比，我決定采用方案2。下面介紹一下TLC1543的基本內(nèi)容。 TLC1543簡(jiǎn)介[5]TLC1543美國(guó)TI司生產(chǎn)的多通道、低價(jià)格的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。采用串行通信接口，具有輸入通道多、性?xún)r(jià)比高、易于和單片機(jī)接口的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 TLC1543為20腳DIP裝的CMOS 10位開(kāi)關(guān)電容逐次A/D逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，引腳排列如圖1 所示。其中A0～A10（1～9 、112腳）為11 個(gè)模擬輸入端，REF+（14腳，通常為VCC）和REF（13腳，通常為地）為基準(zhǔn)電壓正負(fù)端，CS（15腳）為片選端，在CS端的一個(gè)下降沿變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制和使能ADDRESS、I/O CLOCK （18腳）和DATA OUT（16腳）。ADDRESS（17腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，是一個(gè)1的串行地址用來(lái)選擇下一個(gè)即將被轉(zhuǎn)換的模擬輸入或測(cè)試電壓。DATA OUT 為A/D換結(jié)束3態(tài)串行輸出端，它與微處理器或外圍的串行口通信，可對(duì)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和格式靈活編程。I/O CLOCK數(shù)據(jù)輸入/輸出提供同步時(shí)鐘，系統(tǒng)時(shí)鐘由片內(nèi)產(chǎn)生。芯片內(nèi)部有一個(gè)14通道多路選擇器，可選擇11個(gè)模擬輸入通道或3個(gè)內(nèi)部自測(cè)電壓中的任意一個(gè)進(jìn)行測(cè)試。片內(nèi)設(shè)有采樣保持電路，在轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC（19腳）輸出端變高表明轉(zhuǎn)換完成。內(nèi)部轉(zhuǎn)換器具有高速（10181。S轉(zhuǎn)換時(shí)間），高精度（10分辨率，最大177。1LSB不可調(diào)整誤差）和低噪聲的特點(diǎn)。：TLC1543工作時(shí)序： ，其工作過(guò)程分為兩個(gè)周期：訪問(wèn)周期和采樣周期。工作狀態(tài)由CS使能或禁止，工作時(shí)CS必須置低電平。CS為高電平時(shí)，I/O CLOCK、ADDRESS被禁止，同時(shí)DATA OUT為高阻狀態(tài)。當(dāng)CPU使CS變低時(shí)，TLC1543開(kāi)始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，I/O CLOCK、ADDRESS使能，DATA OUT脫離高阻狀態(tài)。隨后，CPU向 TLC1543管腳圖ADDRESS提供4位通道地址，控制14個(gè)模擬通道選擇器從11個(gè)外部模擬輸入和3個(gè)內(nèi)部自測(cè)電壓中選通1 路送到采樣保持電路。同時(shí)，I/O CLOCK輸入時(shí)鐘時(shí)序，CPU從DATA OUT 端接收前一次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。I/O CLOCK從CPU 接收10時(shí)鐘長(zhǎng)度的時(shí)鐘序列。前4個(gè)時(shí)鐘用4位地址從ADDRESS端裝載地址寄存器，選擇所需的模擬通道 TLC1543時(shí)序圖后6個(gè)時(shí)鐘對(duì)模擬輸入的采樣提供控制時(shí)序。模擬輸入的采樣起始于第4個(gè)I/O CLOCK下降沿，而采樣一直持續(xù)6個(gè)I/O CLOCK周期，并一直保持到第10個(gè)I/O CLOCK下降沿。轉(zhuǎn)換過(guò)程中，CS的下降沿使DATA OUT引腳脫離高阻狀態(tài)并起動(dòng)一次I/O CLOCK工作過(guò)程。CS上升沿終止這個(gè)過(guò)程并在規(guī)定的延遲時(shí)間內(nèi)使DATA OUT引腳返回到高阻狀態(tài)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期后禁止I/O CLOCK和ADDRESS端。： TLC1543通道地址模擬輸入通道選擇輸入寄存器地址（2進(jìn)制）A00000A10001A20010A30011A40100A50101A60110A70111A81000A91001A101010內(nèi)部測(cè)試電壓選擇輸入地址輸出結(jié)果（2進(jìn)制）（Vref+Vref+）/21011200Vref1100000Vref+11013ff注：Vref+為加到TLC1543REF+端的電壓，Vref是加到REF端的電壓 跟蹤器方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用兩個(gè)光敏電阻搭成45度的跟蹤結(jié)構(gòu)，光敏電阻將光強(qiáng)大小轉(zhuǎn)換為電阻大小，再通過(guò)惠斯通電橋?qū)㈦娮璧淖兓D(zhuǎn)化為電壓的變化，通過(guò)比例運(yùn)放電路轉(zhuǎn)化成適合的A/D模擬輸入量。下面詳細(xì)介紹一下這一過(guò)程所用的器件。 光敏電阻簡(jiǎn)介少介紹一點(diǎn)光敏電阻的工作原理就行，主要分析一下需求，精度要求，常用的光敏電阻性能比較，所以我選用什么型號(hào)的光敏電阻。技術(shù)指標(biāo)少介紹或不介紹。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能