【正文】 是否有信號為高，有則說明兩座標相交處的按鍵按下了。 ? 動態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動 8 位數(shù)碼管、 64 位發(fā)光管 LED 或者 64 級光柱。 ? 各數(shù)碼管的數(shù)字獨立閃爍控制，可選快慢兩種閃爍速度。 ? 可以選擇字驅(qū)動輸出極性，便于外部擴展驅(qū)動電壓和電流。 第 7 頁 ? 提供按鍵釋放標志位，可供查詢按鍵按下與釋放。 ? 4 線串行接口： DIN 和 DCLK 信號線可以與其它接口電路共用，節(jié)約引腳。 其它 ? 內(nèi)置時鐘振蕩電路，不需要外部提供時鐘或者外接振蕩元器件，更抗干擾。 顯示驅(qū)動原理 CH452對數(shù)碼管和發(fā)光管采用動態(tài)掃描驅(qū)動，順序為 DIG0 至 DIG7，當(dāng)其中一個引腳吸入電流時，其它引 腳則不吸入電流。 CH452內(nèi)部具有 8 個 8 位的數(shù)據(jù)寄存器，用于保存 8 個字數(shù)據(jù)，分別對應(yīng)于 CH452所驅(qū)動的 8個數(shù)碼管或者 8 組每組 8 個的 發(fā)光二極管。 CH452支 持 64級的光柱譯碼，用 64 個發(fā)光管或者 64級光柱表示 65種狀態(tài)，加載新的光柱值后，編址小于指定光柱值的發(fā)光管會點亮，而大于或者等于指定光柱值的發(fā)光管會熄滅。通過設(shè)定， CH452 還可以工作于 BCD譯碼方式，該方式主要應(yīng)用于數(shù)碼管驅(qū)動，單片機只要給出二進制數(shù) BCD 碼，由 CH452 將其譯碼后直接驅(qū)動數(shù)碼管顯示對應(yīng)的字符。 鍵盤掃描原理 CH452 的鍵盤掃描功能支持 8 8 矩陣的 64 鍵鍵盤。在鍵盤掃描期間， DIG7～ DIG0 引腳按照 DIG0至 DIG7 的順序依次輸出高電平，其余 7個引腳輸出低電平； SEG7～ SEG0引腳的輸出被禁止，當(dāng)沒有鍵被按下時， SEG7～ SEG0都被下拉為低電平；當(dāng)有鍵被按下時，例如連接 DIG3與 SEG4的鍵被按下，則當(dāng) DIG3輸出高電平時 SEG4 檢測到高電平；為了防止因為按鍵抖動或者外界干擾而產(chǎn)生誤碼， CH452實行兩次掃描，只有當(dāng)兩次鍵盤掃描的結(jié)果相同時，按鍵才會被確認有效。例如，連接 DIG3 與 SEG4 的鍵被按下，則按鍵代碼是 1100011B 或者 63H，鍵被釋放后，按鍵代碼通常是 0100011B或者 23H（也可能是其它值，但是肯定小于40H），其中，對應(yīng) DIG3的列掃描碼為 011B，對應(yīng) SEG4的行掃描碼為 100B。 表 CH452按鍵編址 單片機控制單元模塊電路 控制原理 本次設(shè)計是以單片機為核心進行設(shè)計的。工作臺上行程開關(guān)的檢測信號經(jīng)光電隔離器件后送到單片機，這樣可以實現(xiàn)單片機與電機工作電路的隔離，起到了抗干擾和保護的作用，也有 3 個備用。光電耦合器件是把發(fā)光器件 (如發(fā)光二極管 )和光敏器件 (如光敏三極管 )集成在一起，通過光線實現(xiàn)耦合構(gòu)成電 光和光 電的轉(zhuǎn)換器件。同時， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 Vss(20引腳 )：接地。該引腳內(nèi)部是一個反向放大器的輸入端，這個反向放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。 RST/VPD(9 引腳 )： RST（ RESET）是復(fù)位信號輸 入端，高電平有效。 ALE/PROG（ 30引腳）： ALE引腳輸出為地址鎖存允許信號，當(dāng)單片機上電正常工作以后，ALE 引腳不斷輸出正脈沖信號。 PSEN（ 29引腳）：程序存儲器允許輸出控制端，為低電平有效。 VPP為本引腳的第二功能。 P2口： 8位準雙向 I/O 口，與地址總線（高 8 位）復(fù)用，可驅(qū)動 4個 LS型 TTL負載。 RS232C標準的全稱是 EIARS232C 標準，該標準對串行通信的連接電纜和機械、電氣特性、信號功能以及傳輸過程都進行了明確的規(guī)定，適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在 020kb/s范圍內(nèi)的通信。 162738495DB9TextDCDDSRRXDRTSTXDCTSDTRRIGND 圖 DB9連接器引腳定義 表 DB9連接器信號說明 引腳號 符號縮寫 方向 說明 1 DCD 輸入 數(shù)據(jù)載波檢出 2 RXD 輸入 接受數(shù)據(jù) 3 TXD 輸出 發(fā)送數(shù)據(jù) 4 DTR 輸出 數(shù)據(jù)終端準備好 5 GND 信號地 6 DSR 輸入 數(shù)據(jù)準備就緒 7 RTS 輸出 請求發(fā)送 8 CTS 輸入 允許發(fā)送 9 RI 輸入 振鈴提示 RS232C 標準的電氣特性參數(shù)有帶 37KΩ時驅(qū)動器的輸出電平、輸出開路時接受器的輸出邏輯、輸入經(jīng) 300Ω接地時接收器的輸出邏輯和驅(qū)動器轉(zhuǎn)換速率等。如果去掉握手信號，最少使用3 根線即可實現(xiàn)正常的串口通信。在 RS232C 的總線連接上采用最簡單的三線連接模式，即連接 DB9的 TXD、RXD 和 GND三端。在數(shù)字控制系統(tǒng)中，它既可以用作驅(qū)動電動機，也可以用作伺服電動機。若每旋轉(zhuǎn)一圈以 200 個勵磁信號來計算，則每個勵磁信號前進 18 度，其旋轉(zhuǎn)角度與脈沖數(shù)成正比，正、反轉(zhuǎn)可由脈沖順序來控制。因此，依序不斷送出脈沖信號，即可步進電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動。若勵磁信號反向傳送，則步進電動機反轉(zhuǎn)。若勵磁信號反向傳送，則步進電動機反轉(zhuǎn)。若勵磁信號反向傳送，則步 進電動機反轉(zhuǎn)。電機線圈由四相組成，即 A、 B、 C、D四相，驅(qū)動方式為二相激磁方式，電機示意圖和各線圈通電順序如圖 ： 第 19 頁 圖 步進電機原理圖 表 線圈通電順序 相順序從 0到 1稱為一步，電機軸將轉(zhuǎn)過 18度， 0?1?2?3?4則稱為通電一周，轉(zhuǎn)軸將轉(zhuǎn)過 72 度，若循環(huán)進行這種通電一周的操作，電機便連續(xù)的轉(zhuǎn)動起來，而進行相反的通電順序如 4?3?2?1將使電機同速反轉(zhuǎn)。 例如：對于三相反應(yīng)式步進電機而言，工作方式有三拍和六拍之分。 步進電機的頻率特性 對于反應(yīng)式步進電機，在其繞組中通電的相序不同時，步進電機的旋轉(zhuǎn)方向和步進精度有所不同。步進電機的頻率特性曲線，是步進電機的工作頻率及其對應(yīng)轉(zhuǎn)動力矩所作出的曲線，典型的步進電機頻率特性曲線如圖 2所示。 (1)工作方式對頻率特性的影響 在步進電機應(yīng)用中，它的工作方式是以一個齒距所用的拍數(shù)來表示的。 (2)線路時間常數(shù)對頻率特性的影響 步進電機的每相繞組供電都是通過功率開關(guān)電路進行的。這時線路的時間常數(shù) Tj 為： ? ?/ LCTj L R R?? 公式 () 其中： L單位為亨， Rc、 RL單位為歐姆， Tj 單位為秒。但是，增大 Rc時，又會使穩(wěn)態(tài)電流值減小，從而影響電機的力矩。在實際中，可根據(jù)客觀情況來考察選擇恰當(dāng)?shù)耐獠侩娮?Rc，使步進電機處于合適的工作頻率狀態(tài)。為了保證在矩形脈沖電壓相當(dāng)窄時，也即頻率足夠高時，步進電機仍能正常步進工作，可以提高開關(guān)回路的電壓。 交流電機正反轉(zhuǎn)控制原理 在生產(chǎn)實踐過程中，常要求用一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運動，如小車的左行、右行；機械手的 上升、下降等。圖中各元器件的作用如表所示： 表 元器件作用列表 第 23 頁 交流電機的星 — 三角形啟動 對于正常運行時定子繞組接成三角形的鼠籠型異步電動機，在啟動時，為了保護電動機，一般采用 Y/△降壓啟動方法來達到限制啟動電流的目的。電動機繞組為三角形接法，進入正常運行階段。要求正反轉(zhuǎn)互鎖、 Y/△互鎖。 繼電器的種類很多 ,按輸入信號的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電 器、壓力繼電器等。 ⑵ 接觸器 接觸器是用來接通或分斷電動機主電路或其他負載電路的控制電器。它具有比工作電流大數(shù)倍乃至十幾倍的接通和分斷能力，但不能分斷短路電流。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、使用維護方便、分斷能力較高、限流性能良好等特點，以內(nèi)功用十分廣泛。 ⑷ 行程開關(guān) 行程開光又稱限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。 第 25 頁 5 設(shè)計總結(jié)、致謝 本次課程設(shè)計是我所做的最綜合的一個題目，它跨越了機械和電氣兩大領(lǐng)域。方案確定后便開始設(shè)計實際電路，我們是在 Protel 99 SE軟件上設(shè)計原理圖的，實際電路圖設(shè)計好之后，便開始寫設(shè)計報告。 通過這次課程設(shè)計我深刻的感到了理論和實踐之間的巨大差距極其之間的聯(lián)系。 第 26 頁 6 參考文獻 【 1】爾桂花 . 運動控制系統(tǒng) 清華大學(xué)出版社 2022 【 2】張宏建，蒙建波 .自動檢測技術(shù)與裝置 化學(xué)工業(yè)出版社 【 3】潘永雄 . 電子線路 CAD 實用教程 . 西安電子科技大學(xué)出版社 【 4】黃惟公 單片機原理與應(yīng)用技術(shù) 西安電子科大出版社 2022 【 5】張毅剛 MCS— 51 單片機應(yīng)用設(shè)計 哈爾濱工業(yè)大學(xué)大學(xué)出版社 【 6】張萬忠 電器與 PLC 控制技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 2022 【 7】鄧星 鐘 機電傳動控制 華中理工大學(xué)出版社 第 27 頁 附錄Ⅰ：單片機控制系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計 P101P112XTAL24XTAL15P123P134P145P156P167P178P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039P2728P2627P2526P2425P2324P2223P2122P2021ALE30PSEN29RD17WR16RST9EA31RXD10TXD11INT012INT113T014T115AT89C51SEG015SEG116SEG217SEG318SEG419SEG520SEG621SEG722DIG01DIG12DIG23DIG34DIG45DIG56DIG67DIG78VCC23ADDR25H3L214GND9GND10RST