【正文】 12C2052作為紅外解碼芯片。1838的OUT管腳接到STC12C2052的INT0端，1838將紅外信號(hào)送到解碼芯片中去解碼。然后解碼芯片STC12C2052的TXD端接到主機(jī)STC89C52的RXD端[2]，STC12C2052將解碼后的8位數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)中去。雙機(jī)通訊，主機(jī)和從機(jī)的波特率均是設(shè)定為9600bps。（2）解碼芯片STC12C2032STC12C2052,DIP20,：增強(qiáng)型1T流水線，精簡(jiǎn)指令集RISC型CPU內(nèi)核，速度比普通的8051快12倍工作頻率范圍：035MHz,當(dāng)大于8051的0420MHz無(wú)法解密低功耗，掉電模式,空閑模式1MA,工作模式 4MA7MA高速，高可靠，強(qiáng)抗靜電，強(qiáng)抗干擾內(nèi)部集成了R/C振蕩器，精度不高可以省去外部晶振寬電壓（ ）256字節(jié)片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2個(gè)硬件16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，兼容普通的80512K字節(jié)的Flash存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，無(wú)需編程器（3）波特率設(shè)定的計(jì)算過(guò)程。波特率 = (2SMOD/32) * 定時(shí)器T1的溢出率[1] 定時(shí)器T1的溢出率 = T1計(jì)數(shù)率/產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù) = （fosc / 12）/ (2k TC) K 定時(shí)器T1的位數(shù) TC定時(shí)器T1的預(yù)置初值SMOD = 0 ，fosc = = 11059200Hz，k = 8 ,TC = 0Xfd = 253代入公式中得 波特率 = （1 / 32）* (11059200 / 12) / (28 253 ) = 9600bps紅外解碼電路如圖25所示。圖25 紅外解碼電路（1）本設(shè)計(jì)采用的是4位合一的八段LED數(shù)碼管作為顯示模塊，4位8段數(shù)碼管采用共陽(yáng)接法，將4個(gè)八段數(shù)碼管的段選線分別并在一起，位選線獨(dú)立引出；這種4位合一的數(shù)碼管只能是動(dòng)態(tài)掃描形式；所以每一時(shí)刻只能片選一個(gè)數(shù)碼管，讓其選中，然后送出相應(yīng)的段碼（反碼）。每個(gè)管子依次交替點(diǎn)亮，由于管子之間切換時(shí)間很短，動(dòng)態(tài)掃描起來(lái)利用人眼視覺(jué)暫留，讓人覺(jué)得每個(gè)管子都在亮。之所以用共陽(yáng)數(shù)碼管，是由于單片機(jī)的拉電流的能力很弱，不建議用共陰極接法。采用共陽(yáng)接法，公共端接到VCC +5V，單片機(jī)的8位I/0口P0分別接在段選線上，P0輸出的相應(yīng)的反碼即可顯示相應(yīng)的數(shù)字。由于位選線上的電流可能很大，比如8位數(shù)碼管一起亮，所以位選端要用PNP三極管驅(qū)動(dòng)。將e極接在VCC上； ，當(dāng)基集是低電平的時(shí)候，管子導(dǎo)通，完成片選，集電極提供了數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電流。（2）由于是共陽(yáng)接法，~。表21是段碼表。 表21 段碼表顯示字符反碼dpgfedcBA00xc01100000010xf91111100120xa41010010030xb01011000040x991001100150x921001001060x821000001070xf81111100080x801000000090x9010010000 A0x8810100000B0x8310110000C0xc611000000D0xa111010000E0x861110000F0x8e11110000數(shù)碼顯示電路如圖26所示。圖中的4位數(shù)碼管是自建的，其中的三極管是PNP S8550 ，段選段的限流電阻是470歐。 圖26 數(shù)碼管顯示電路（1）步進(jìn)控制系統(tǒng)組成步進(jìn)控制系統(tǒng)由3個(gè)部分組成，第一部分是控制器，第二部分步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，第三部分是步進(jìn)電機(jī)以及步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的工作臺(tái)[4] ；控制器可以是PLC ,定位控制模塊和單片機(jī) ，控制器的功能是產(chǎn)生脈沖以及正弦方案信號(hào)，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器收到控制器發(fā)出來(lái)的脈沖，對(duì)脈沖進(jìn)行分配和功率放大以控制步進(jìn)電機(jī)每一相線圈是否得電，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)工作[10]。（2）步進(jìn)電機(jī)的分類(lèi)步進(jìn)電機(jī)的分類(lèi)表22所示。表22 步進(jìn)電機(jī)分類(lèi)表分類(lèi)方式具體類(lèi)型 按力矩產(chǎn)生的原理[5]（1）反應(yīng)式：轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，由被激磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行（我們現(xiàn)在大量用的是反應(yīng)式的步進(jìn)電機(jī)）（2）激磁式：定，轉(zhuǎn)子均有激磁繞組，或轉(zhuǎn)子是永久磁鋼由電磁力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行按輸出力矩大?。?）伺服式：輸出力矩在百分之幾至十分之幾（）只能驅(qū)動(dòng)較小的負(fù)載，要與液壓扭矩放大器配用，才能驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)等較大的負(fù)載（2）功率式：輸出力矩在5~，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)等較大的負(fù)載（我們現(xiàn)在主要用的是功率式的，步進(jìn)電機(jī)和機(jī)床工作臺(tái)直接相連）按定子數(shù)（1）單定子式（2）雙定子式（3）三定子式（4）多定子式按各相繞組的分布（2） 徑向分布式：電機(jī)各相按圓周依次排列（2） 軸向分布式：電機(jī)各相按軸向依次排列我國(guó)使用的多為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，分為軸向分布式和徑向分布式兩種。反應(yīng)式的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有小齒，不同的步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子上齒的個(gè)數(shù)是不同的，定子上要有線圈（線圈按軸向分布，或徑向分布），反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)定子除了有軸向分布的繞組外，它的定子還分成幾個(gè)極.，一個(gè)極上一個(gè)繞組以及有小齒，轉(zhuǎn)子上也有小齒。（3）步進(jìn)電機(jī)工作原理步進(jìn)電機(jī)工作原理實(shí)際上是電磁鐵作用的原理[6],當(dāng)某相定子勵(lì)磁后（所謂勵(lì)磁后就是給定子繞組，線圈通電），它吸引轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的齒與該定子磁極上的齒對(duì)齊了，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，換一相得電，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，如此每一相不停的輪流得電，轉(zhuǎn)子不停轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說(shuō)，先給定子線圈通電，定子線圈（繞組，磁極）產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)力的作用下會(huì)吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度就是轉(zhuǎn)子上的齒和定子上的齒對(duì)齊了，轉(zhuǎn)子就停下來(lái)了，不停的給每一相輪流通電，轉(zhuǎn)子就不停轉(zhuǎn)動(dòng)了。假設(shè)先給A相通電以后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，因?yàn)榇帕€力圖通過(guò)磁阻最小路徑，故而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，使靠近A相轉(zhuǎn)子齒被吸引到與定子極A對(duì)齊的位置，這個(gè)磁力線經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子，將轉(zhuǎn)子磁化，因此在磁場(chǎng)力的作用下，這個(gè)時(shí)候，對(duì)齊后就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)了。A相斷電，B相通電以后，那么會(huì)在這個(gè)方向建立一個(gè)磁場(chǎng)，這個(gè)轉(zhuǎn)子會(huì)隨著磁場(chǎng)變化下轉(zhuǎn)動(dòng)，它會(huì)將離這個(gè)B相磁極最近的齒把它吸引過(guò)來(lái)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不僅要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩，而且還要克服慣性轉(zhuǎn)矩，如果脈沖頻率過(guò)高 ，轉(zhuǎn)子跟不上，電動(dòng)機(jī)就會(huì)失步，甚至不能啟動(dòng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不失步啟動(dòng)的最高頻率為啟動(dòng)頻率。 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角與脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，不受電壓，負(fù)載與環(huán)境的影響，上述特性正好符合數(shù)字控制系統(tǒng)的要求 ，因此步進(jìn)電機(jī)在數(shù)控 機(jī)床，軍事工業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。（4）步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)[10]，因此也稱(chēng)為脈沖電機(jī)。交流電機(jī)，直流電機(jī)都是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，而步進(jìn)電機(jī)是一步一步的旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)每次能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的最小的角度是步距角（176。）；每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)固定的角度，即步進(jìn)角?？梢酝ㄟ^(guò)改變加在驅(qū)動(dòng)器上的脈沖的頻率來(lái)改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度；可以通過(guò)改變加在驅(qū)動(dòng)器上的脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)改變步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的角度； 利用這一個(gè)線性關(guān)系的存在，使得步進(jìn)電機(jī)在速度控制，位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變得非常的簡(jiǎn)單。 本設(shè)計(jì)中用到的步進(jìn)電機(jī)是28BYJ48 ，5V驅(qū)動(dòng)的4相5線的步進(jìn)電機(jī)，且是減速的步進(jìn)電機(jī)，參考手冊(cè)中這個(gè)步進(jìn)電機(jī)的減速比是1：64，176。（176。/64 = 176。）那么轉(zhuǎn)過(guò)一圈要4096個(gè)脈沖（360176。/176。= 4096 ）。本設(shè)計(jì)中采用四相八拍的驅(qū)動(dòng)方式，8拍一步，8拍方式的精度更高。176。（8 *176。=176。），所以512步轉(zhuǎn)一圈。（360176。/ 176。= 512步 ）。四相五線步進(jìn)電機(jī)28BYJ48：5V：4：1/64：176。/64 = 176。：4相8拍（5） 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器本設(shè)計(jì)采用ULN2003做驅(qū)動(dòng)芯片[10]。ULN2003的特點(diǎn)是高耐壓、大電流復(fù)合晶體管，由七個(gè)硅NPN復(fù)合晶體管組成。ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流下并行運(yùn)行，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載，輸入5V電平，輸出可達(dá)500mA/50V。由于51的拉電流的能力小于100uA,灌電流10mA,而本設(shè)計(jì)中的步進(jìn)電機(jī)需要200mA的驅(qū)動(dòng)電流，所以需要ULN2003來(lái)驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖27所示。 圖27 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（6）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)脈沖分配表正轉(zhuǎn)表：412驅(qū)動(dòng)，8拍一步DDCCCBBBAAAD表23 正轉(zhuǎn)表P2端口值P2^0(D相)P2^1(C相)P2^2(B相)P2^3(A相)0x0110000x0311000x0201000x0601100x0400100x0c00110x0800010x091001反轉(zhuǎn)表：412驅(qū)動(dòng)，8拍一步DDAAABBBCCCA表24 反轉(zhuǎn)表P2端口值P2^0(D相)P2^1(C相)P2^2(B相)P2^3(A相)0x0110000x0910010x0800010x0c00110x0400100x0601100x0201000x031100本設(shè)計(jì)中用4節(jié)5號(hào)電池來(lái)供電，4節(jié)5號(hào)電池提供的電壓是 5 * = 6V，不能直接加到系統(tǒng)里面，所以我用了IN2007這個(gè)二極管來(lái)分壓，6 = ，,可以作為供電電源。電源模塊原理圖如圖28所示。圖28 電源電路主機(jī)電路如圖29所示。圖29 主機(jī)電路本設(shè)計(jì)的主芯片采用STC89C52單片機(jī)，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。STC89C52具體介紹如下：（1） 主電源引腳（2根）VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源GND(Pin20)：接地線（2）外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端（3）控制引腳（4根）RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。（4）可編程輸入/輸出引腳（32根）STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、PPP3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。P0口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，～P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～下文簡(jiǎn)單介紹一下本設(shè)計(jì)中使用到的STC89C52的功能寄存器[1]，及其初始化。（1） 串行通信控制寄存器：可位尋址的專(zhuān)用寄存器，它用于定義串行口的工作方式及實(shí)施接收和發(fā)送的控制，單元地址是98H 。如表25所示。表25 SCON寄存器SCOND7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0,SM1 = 00,方式0，8位同步移位寄存器，其波特率為fosc / 12[1]SM0,SM1 = 01,方式1，10位異步接收/發(fā)送，其波特率可變，由定時(shí)器1控制SM0,SM1