【正文】 做不到精確地控制。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變 的非常的簡(jiǎn)單。 步進(jìn)電機(jī)控制框圖如圖 所示 圖 步進(jìn)電機(jī)控制框圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 方案一：由單片機(jī)編程產(chǎn)生并分配環(huán)形脈沖，由分散元件構(gòu)成功率放大電路，信號(hào)經(jīng)其放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。由分散元件構(gòu)成的放大電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，而且所需元件常見(jiàn)，價(jià)格便宜，節(jié)約成本。設(shè)計(jì)方案如圖 所示。設(shè)計(jì)方案如圖 所示。 方案 四 ：由單片機(jī)產(chǎn)生脈沖，經(jīng) L298N 芯片進(jìn)行脈沖分配和功率放大后，將脈沖信號(hào)輸入步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 液晶 的選擇 在本次設(shè)計(jì)中可使用的液晶有 lcd12864 和 lcd1602。獨(dú)立式鍵盤(pán)每個(gè)按鍵獨(dú)占一根 I/O 線。 矩陣式鍵盤(pán)電路將 I/O 口線的一部分作為行線，另一部分作為列線，按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，這就構(gòu)成了行列式鍵盤(pán)。所以本次設(shè)計(jì)采用矩陣鍵盤(pán)。本設(shè)計(jì)已經(jīng)選擇了 L298N 作為驅(qū)動(dòng)， 通過(guò)接受單片機(jī)傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 總設(shè)計(jì)框圖 AT89C52 12864 液晶顯示 L298N 驅(qū)動(dòng)芯片 色標(biāo)檢測(cè) 4*4 鍵盤(pán)輸入 步進(jìn)電機(jī) 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 如圖 所示，本設(shè)計(jì)的包裝機(jī)共分為兩個(gè)模式，首先通過(guò)鍵盤(pán)選擇包裝模式，第一個(gè)模式為連續(xù)包裝模式，確定了模式之后，選擇對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置一個(gè)三位數(shù)的長(zhǎng)度，點(diǎn)擊開(kāi)始鍵可以進(jìn)行包裝，包裝過(guò)程為：包裝袋輸送所設(shè)置的長(zhǎng)度后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，進(jìn)行切割包裝，當(dāng)包裝完成后自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)的包裝。 色標(biāo)式包裝設(shè)計(jì)框圖如圖 所示。 如圖 ， 220V 交流電壓通過(guò)變壓器先進(jìn)行一個(gè)降壓，降壓之后接一個(gè)保險(xiǎn)絲 FU1，當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，電路自動(dòng)切斷，當(dāng)電壓滿足要求時(shí)，通過(guò)整流管進(jìn)行整流，因?yàn)樽笊辖嵌O管截止，正電流從右上角的二級(jí)管流向 7805芯片，再流向左下角的二極管從而形成 了一個(gè)閉合的回路；而負(fù)電流則從右下角的二極管流向 7805芯片再到左上角的二極管形成回路。 12V 穩(wěn)壓電路如圖 所示。 AT89C52 共有 40 個(gè)拐角單片機(jī)，它的最小系統(tǒng)是指給此芯片接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路之后所形成的系統(tǒng)。 單片機(jī)內(nèi)部 具 有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大電器的輸入端和輸出端 。單片機(jī)的復(fù)位電路是需要外接電路的，本次設(shè)計(jì)采用的是高電平復(fù)位。用 AT89C52 單片機(jī) 的 P1 口 接 4*4 矩陣鍵盤(pán) ， 接矩陣鍵盤(pán)的行線， 接矩陣鍵盤(pán)的列線。 顯示電路 在本次設(shè)計(jì)中，顯示部分是為了更好的展現(xiàn)包裝機(jī)的模式以及運(yùn)行狀態(tài)。 lcd12864 引腳 Lcd12864 共有 20個(gè)引腳接口，其中有 RS， RW， EN三跟信號(hào)線，還有 DB0— DB7共 8 根的三態(tài)數(shù)據(jù)線，還有串口方式和復(fù)位端等等。 圖 12864 液晶顯示電路 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 色標(biāo)檢測(cè)模塊 色標(biāo)檢測(cè)模塊的功能是對(duì)物體上的紅色標(biāo)志進(jìn)行掃描，確定有物體通過(guò)，當(dāng)掃描到紅色標(biāo)志的時(shí)候包裝機(jī)停下對(duì)物體進(jìn)行包裝，包裝完成后包裝機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，等待下一個(gè)物體的到來(lái)。 色標(biāo)傳感器工作原理：色標(biāo)傳感器對(duì)各種標(biāo)簽進(jìn)行檢測(cè)，即使是背景顏色有著細(xì)微的差別的顏色也可以檢測(cè)到，處理速度快。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 本次設(shè)計(jì)方案論證之后，選用的驅(qū)動(dòng)芯片為 L298N，所以使用 L298N 來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 GND：共地接法。 IN1~ IN4：輸入端，輸入端電平和輸出端電平是對(duì)應(yīng)的。 L298N 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)原理圖如圖 所示。步進(jìn)電機(jī) 收到單片機(jī)發(fā)送的脈沖 信號(hào) ，控制步進(jìn)電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度 。 此次設(shè)計(jì)采用 兩相混合 式步進(jìn)電機(jī)。 圖 轉(zhuǎn)子和定子示意圖 圖 電氣連接示意圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 當(dāng) S1 連通電源后，定子磁場(chǎng)將產(chǎn)生一個(gè)靠近轉(zhuǎn)子為 N極，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子為 S極才磁場(chǎng)，這樣的定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的固有磁場(chǎng)發(fā)生作用，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，正確地 S S4 的送電次序，就能控制轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向。通過(guò)計(jì)算： 360176。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第 4 章 軟件設(shè)計(jì)程序 在整個(gè)系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 過(guò)程中，系統(tǒng)中的 硬件電路設(shè)計(jì)部分固然是很重要的 ，但 是 系統(tǒng)的調(diào)試需要軟件 來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計(jì)部分也是很重要的一部分。 if(P1!=0xF0) //判斷按鍵是否按下 如果按鈕按下 會(huì)拉低 P1 其中的一個(gè)端口 { keyscan()。 //高四位輸入 行為高電平 列為低電平 delay(1)。 //屏蔽低四位 temp=~((temp4)|0xF0)。 delay(100)。 } 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 色標(biāo)控制程序流程圖 色標(biāo)控制 的主要目的是檢測(cè)包裝中的色標(biāo)。包裝機(jī)可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的包裝膜的長(zhǎng)度自動(dòng)完成控制進(jìn)行包裝，即步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到一定長(zhǎng)度后，暫停轉(zhuǎn)動(dòng)，包裝完成后再轉(zhuǎn)動(dòng)。 初始化 LCD 程序如下： void lcd_init() { LCD_PSB = 1。 delay(3)。 delay(5)。 delay(5)。 選擇合適的圖紙 繪制電路圖首先要選擇 一張大小合適的圖紙 ， 此設(shè)計(jì)當(dāng)中我們 選用 A4 的圖紙，在 軟件中點(diǎn)擊“文件” “新建 ”設(shè)計(jì)”可以根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)模選擇頁(yè)面的大小，根據(jù)要求選擇 A4圖紙，如圖 所示： 圖 設(shè)計(jì)圖紙大小選擇 元件搜索 選擇好適合的圖紙之后， 在主界面的左 邊 有模型選擇工具欄，通過(guò)它可以 選擇 一些基本的器件， 通過(guò)它找到我們所需要的元器件放入圖紙適當(dāng)?shù)奈恢蒙先ァｋ娖饕?guī)則檢查結(jié)果如圖 所示。 Proteus 仿真說(shuō)明 編寫(xiě)程序生成 hex 文件 電路原理圖繪制完成之后就可以進(jìn)行 軟件的仿真 。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 導(dǎo)入文件如下圖 所示： 圖 .hex文件導(dǎo)入 仿真現(xiàn)象 當(dāng)程序放入芯片之后，就可以進(jìn)行仿真了。 先在 keil 新建一個(gè)工程保存， 然后選擇所用 MCU 的類型，在這 選擇 at89c52，然后再工程里面新建一個(gè) .c 文件，保存為c語(yǔ)言的格式，然后 寫(xiě)入所需的控制代碼。 圖 Keil C51的編譯界面 在實(shí)際操作中，需要把程序編譯后生成一個(gè) .hex的文件，才可以燒錄到單片機(jī)當(dāng)中去，所以我們必須創(chuàng)建一個(gè) .hex文件， 選擇 add files to group,還有記住要在 Target 1沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 上面點(diǎn)擊右鍵，選擇 option。 只要有物體擋住光點(diǎn)開(kāi)關(guān)，接收端無(wú)法收到發(fā)射端發(fā)射的信號(hào)，光電傳感器的輸出端就會(huì)輸出一個(gè)高電平，從而可以檢測(cè)到有物體通過(guò)。該 傳感器 具有 受可見(jiàn)光干擾小、價(jià)格便宜、易于裝配、使用方便等特點(diǎn) 。 圖 程序燒錄界面 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 硬件實(shí)現(xiàn) 此次設(shè) 計(jì)的硬件完成如下：首先可以通過(guò)鍵盤(pán)選擇包裝模式，第一個(gè)模式為連續(xù)包裝模式，確定了模式之后，按設(shè)置鍵之后可以對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置一個(gè)三位數(shù)的長(zhǎng)度，點(diǎn)擊開(kāi)始鍵可以進(jìn)行包裝，包裝過(guò)程為：包裝袋輸送所設(shè)置的長(zhǎng)度后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，進(jìn)行切割包裝，當(dāng)包裝完成后自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)的包裝。 圖 實(shí)物圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 當(dāng)包裝模式選定為連續(xù)包裝模式，并且設(shè)置長(zhǎng)度為 365mm 進(jìn)行包裝時(shí)， lcd12864實(shí)際顯示如圖 所示。 2. 軟件問(wèn)題 二 發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：在調(diào)試 過(guò)程中發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī) 運(yùn)行 不正常，出現(xiàn)跑飛現(xiàn)象 并且電機(jī)發(fā)燙 。 解決方法：經(jīng)檢查 由于是使用杜邦線進(jìn)行連接的，液晶數(shù)據(jù)接口接觸不良導(dǎo)致液晶異常，調(diào)整液晶接口使液晶可以穩(wěn)定的使用。 雖然步進(jìn)電機(jī)的造價(jià) 稍微偏高， 但是較同類的直流電機(jī)容易控制，精確度高。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 第 7 章 總結(jié) 本文主要對(duì)間歇式包裝機(jī)進(jìn)行了一 個(gè)總體的設(shè)計(jì)， 總體來(lái) 說(shuō)這次 設(shè)計(jì)的一些基本要求都完成了，但是在一些細(xì)節(jié)的地方還有待完善 。所以，我努力的完成了這次畢設(shè)，希望可以貢獻(xiàn)我的微薄之力。通過(guò)網(wǎng)上查閱許多資料，了解了步進(jìn)電機(jī)的多種驅(qū)動(dòng)方法，最終選擇使用 L298N 驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。就這樣一步一步，一點(diǎn)一點(diǎn)的完成了此次畢設(shè)的要求。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 致 謝 大學(xué)四年的校園生活 就這樣過(guò)去了 ，回首曾經(jīng)走過(guò)的歲月， 想想四年學(xué)到的知識(shí)，心中十分充實(shí)，當(dāng)我寫(xiě)完這篇畢業(yè)論文的那一刻， 我感覺(jué)我瞬間輕松了許多。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) [1] 譚浩強(qiáng)主編 . 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[20] 周潤(rùn)景 .PEOTEUS 在 MCS51amp。 //液晶使能控制 sbit LCD_PSB = P3^2。 uchar dis_buf。 uint changdu。 uchar flag。 define delayNOP()。_nop_()。 uchar code DIS3[] = {設(shè)置長(zhǎng)度： 000 }。 uchar code DIS7[] = { 清零 }。 /*******************************************************************/ /* */ /* 延時(shí)函數(shù) */ /* */ /*******************************************************************/ void delay(int ms) { while(ms) { uchar i。 _nop_()。 for(y=