【正文】 圖 32 時(shí)鐘電路 如圖 33 所示是我們的復(fù)位電路。 （ 12） XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 圖 31 AT89C51 芯片 時(shí)鐘電路及復(fù)位電路 在本次課程設(shè)計(jì)中，我們用到 AT89C51 單片機(jī)。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)，單片機(jī)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 （ 9） /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信 號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P3 口還有其他一些特殊功能，本事設(shè)計(jì)沒(méi)有使用，故在此不做敘述。 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)。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 （ 4） 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。 （ 3） P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， 89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 通過(guò)分析我們可以 畫(huà)出系統(tǒng)圖，如圖 21 所示 。 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 2 方案分析 課程設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)直流電機(jī)微型計(jì)算機(jī) 角度 控制系統(tǒng)，定義 8 個(gè)鍵盤(pán)按鍵： 5 個(gè)為數(shù)字鍵 1～ 5； 3 個(gè)功能鍵：設(shè)置 SET、清零 CLR、開(kāi)始 START；顯示器上的四位可顯示 轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)和每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度 ；通過(guò)鍵盤(pán)的按鍵，設(shè)置 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)和每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度 ；按 START 鍵啟動(dòng)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，按 SET 鍵停止；按 CLR鍵清零。 關(guān)鍵詞 ：步進(jìn)電機(jī) C 語(yǔ)言 AT89C51 ULN2021A 轉(zhuǎn)動(dòng)角度 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè) 計(jì)目的 設(shè)計(jì)制作和調(diào)試一個(gè)由 8086 組成步進(jìn)電機(jī)角度測(cè)控系統(tǒng)。 此次設(shè)計(jì)使用 C 語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言。它可以把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移，并且可用作電磁制動(dòng)輪、電磁差分器或角位移發(fā)生器等。 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。 C 語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。通過(guò)這個(gè)過(guò)程學(xué)習(xí)熟悉鍵盤(pán)控制和七段數(shù)碼管的使用，掌握步進(jìn)電機(jī)的角度控制和角度顯示方法。 綜合分析 之后，我們應(yīng)該將 電路實(shí)現(xiàn) 利用鍵盤(pán)按鍵通過(guò) 89C51 的 P3 口 實(shí)現(xiàn)輸入功能，并通過(guò) 89C51 的 P0 口和 P1 口實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼管顯示的控制 。 主控模塊鍵 盤(pán) 模 塊顯 示 模 塊電 機(jī) 模 塊 圖 21 系統(tǒng)圖 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 3 系統(tǒng)硬件部分 主控模塊 AT89C51 芯片 本次設(shè)計(jì)是使用 AT89C51 作為主控芯片， AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 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。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 （ 6） 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武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 個(gè) TTL 門(mén)電流。 （ 7） RST：復(fù)位輸入。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。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。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。（擴(kuò)展有外部 ROM 時(shí)讀取完內(nèi)部 ROM 后自動(dòng)讀取外部 ROM）。而他需要一些特定的控制電路的控制才能更好地工作。 圖 33 復(fù)位電路 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 鍵盤(pán)輸入模塊 在微機(jī)化 儀器儀表中，鍵盤(pán)是最常用的一種輸入設(shè)備，用于輸入數(shù)據(jù)和命令。全編碼鍵盤(pán)多是商品化的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，自動(dòng)提供對(duì)應(yīng)于被安檢的 ASCII 碼， 且能 同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)通知微處理器。因此，它所需要的硬件少，價(jià)格便宜，一般作為單板機(jī)、智能儀表等簡(jiǎn)單的輸入設(shè)備。對(duì)于只有幾個(gè)按鍵的系統(tǒng)，常采用這種電路。由此可以看到行列式鍵盤(pán)在按鍵較多時(shí)，可以節(jié)省I/O 線。當(dāng)確定有鍵按下后，即可進(jìn)行求鍵碼的過(guò)程。在開(kāi)環(huán)數(shù)字程序控制系統(tǒng)中，輸出控制部分常采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件。 這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn) 。 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 圖 35 步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁線圈 （ 1） 步進(jìn)電機(jī)工作原理說(shuō)明 步進(jìn)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成。 例如：若送電的順序?yàn)?S1 閉合 斷開(kāi) S2 閉合 斷開(kāi) S3 閉合斷開(kāi) S4 閉合 斷開(kāi)，周而復(fù)始的循環(huán)，在定子和轉(zhuǎn)子共同作用下，電機(jī)就瞬時(shí)針旋轉(zhuǎn)： 若送電的順序?yàn)?S4 閉合 斷開(kāi) S3 閉合 斷開(kāi) S2 閉合 斷開(kāi) S1 閉合 斷開(kāi)，周而復(fù)始的循環(huán)，則電機(jī)就逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，原理同理。 圖 38 ULN2021A 管腳圖 ULN2021 的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè) 的基極電阻 ,在 5V 的工作電壓下它能與 TTL 和 CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。 ULN 是集成達(dá)林頓管 IC,內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管 ,它的輸出端允許 通過(guò)電流為 200mA，飽和壓降 VCE 約 1V 左右，耐壓 BVCEO 約為 36V。ULN2021 是一個(gè)非門(mén)電路，包含 7 個(gè)單元，單獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)350mA， 9 腳可以懸空。常用的數(shù)碼顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管，輝光數(shù)碼管和液晶顯示器等。本設(shè)計(jì)所采用的是半導(dǎo)體數(shù)碼管，是用發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱 LED）組成的字形來(lái)顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排列成七段組合字形，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù) 碼管。共陰極數(shù)碼管則需要輸出高電平有效的譯碼器去驅(qū)動(dòng)。 圖 顯示模塊原理圖 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 4 系統(tǒng)軟件部分 整體流程圖及主程序 系統(tǒng)的整體軟件流程圖如圖 41 所示 開(kāi) 始按 下 某 一 數(shù) 字 鍵數(shù) 碼 管 顯 示 轉(zhuǎn) 動(dòng) 次數(shù) 和 轉(zhuǎn) 動(dòng) 角 度按 下 開(kāi) 始 鍵電 機(jī) 按 數(shù) 碼 管 顯 示的 數(shù) 字 開(kāi) 始 運(yùn) 行停 止 鍵 是 否 被 按 下電 機(jī) 完 成 指 定 運(yùn) 行次 數(shù) 后 停 止否清 零 鍵 是 否 被 按 下電 機(jī) 停 止 運(yùn) 行是數(shù) 碼 管 清 零是否 圖 41 系統(tǒng)流程圖 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 主程序如下： void main() //主函數(shù) { TMOD=0x01。 //關(guān)閉 T0 定時(shí)器 ET0=1。 show()。amp。amp。 } } if(SET==0amp。 if(SET==0amp。 //關(guān)定時(shí)器 0 } } if(CLR==0amp。amp。 } } if(k1==0amp。 if(k1==0amp。 bai=0。 key=1。 if(k2==0amp。 bai=0。 key=2。 if(k3==0amp。 bai=0。 key=2。 if(k4==0amp。 bai=0。 key=1。