【正文】 做不到精確地控制。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變 的非常的簡單。 步進電機控制框圖如圖 所示 圖 步進電機控制框圖 步進電機驅動 方案一：由單片機編程產(chǎn)生并分配環(huán)形脈沖，由分散元件構成功率放大電路，信號經(jīng)其放大后驅動步進電機。由分散元件構成的放大電路實現(xiàn)簡單，而且所需元件常見，價格便宜，節(jié)約成本。設計方案如圖 所示。設計方案如圖 所示。 方案 四 ：由單片機產(chǎn)生脈沖，經(jīng) L298N 芯片進行脈沖分配和功率放大后，將脈沖信號輸入步進電機進行驅動。 液晶 的選擇 在本次設計中可使用的液晶有 lcd12864 和 lcd1602。獨立式鍵盤每個按鍵獨占一根 I/O 線。 矩陣式鍵盤電路將 I/O 口線的一部分作為行線，另一部分作為列線，按鍵設置在行線和列線的交叉點上，這就構成了行列式鍵盤。所以本次設計采用矩陣鍵盤。本設計已經(jīng)選擇了 L298N 作為驅動， 通過接受單片機傳輸?shù)男盘杹懋a(chǎn)生脈沖信號來控制電機的轉動。 圖 總設計框圖 AT89C52 12864 液晶顯示 L298N 驅動芯片 色標檢測 4*4 鍵盤輸入 步進電機 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 7 如圖 所示，本設計的包裝機共分為兩個模式，首先通過鍵盤選擇包裝模式，第一個模式為連續(xù)包裝模式，確定了模式之后，選擇對長度進行設置，設置一個三位數(shù)的長度，點擊開始鍵可以進行包裝，包裝過程為：包裝袋輸送所設置的長度后，電機停轉，進行切割包裝，當包裝完成后自動進行下一個的包裝。 色標式包裝設計框圖如圖 所示。 如圖 ， 220V 交流電壓通過變壓器先進行一個降壓，降壓之后接一個保險絲 FU1，當電壓過高時，電路自動切斷，當電壓滿足要求時，通過整流管進行整流，因為左上角二極管截止，正電流從右上角的二級管流向 7805芯片，再流向左下角的二極管從而形成 了一個閉合的回路；而負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 個拐角單片機，它的最小系統(tǒng)是指給此芯片接上時鐘電路和復位電路之后所形成的系統(tǒng)。 單片機內部 具 有一個用于構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 。單片機的復位電路是需要外接電路的，本次設計采用的是高電平復位。用 AT89C52 單片機 的 P1 口 接 4*4 矩陣鍵盤 ， 接矩陣鍵盤的行線， 接矩陣鍵盤的列線。 顯示電路 在本次設計中，顯示部分是為了更好的展現(xiàn)包裝機的模式以及運行狀態(tài)。 lcd12864 引腳 Lcd12864 共有 20個引腳接口，其中有 RS， RW， EN三跟信號線，還有 DB0— DB7共 8 根的三態(tài)數(shù)據(jù)線，還有串口方式和復位端等等。 圖 12864 液晶顯示電路 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 14 色標檢測模塊 色標檢測模塊的功能是對物體上的紅色標志進行掃描，確定有物體通過，當掃描到紅色標志的時候包裝機停下對物體進行包裝，包裝完成后包裝機繼續(xù)轉動，等待下一個物體的到來。 色標傳感器工作原理：色標傳感器對各種標簽進行檢測，即使是背景顏色有著細微的差別的顏色也可以檢測到，處理速度快。 步進電機驅動 本次設計方案論證之后，選用的驅動芯片為 L298N，所以使用 L298N 來驅動步進電機。 GND：共地接法。 IN1~ IN4：輸入端，輸入端電平和輸出端電平是對應的。 L298N 驅動步進電機原理圖如圖 所示。步進電機 收到單片機發(fā)送的脈沖 信號 ，控制步進電機 轉動相應的角度 。 此次設計采用 兩相混合 式步進電機。 圖 轉子和定子示意圖 圖 電氣連接示意圖 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 17 當 S1 連通電源后，定子磁場將產(chǎn)生一個靠近轉子為 N極，遠離轉子為 S極才磁場，這樣的定子磁場和轉子的固有磁場發(fā)生作用，轉子就會轉動，正確地 S S4 的送電次序，就能控制轉子旋轉的方向。通過計算： 360176。 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 18 第 4 章 軟件設計程序 在整個系統(tǒng)的 設計 過程中，系統(tǒng)中的 硬件電路設計部分固然是很重要的 ，但 是 系統(tǒng)的調試需要軟件 來輔助實現(xiàn)，軟件設計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 會拉低 P1 其中的一個端口 { 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)。 } 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 20 色標控制程序流程圖 色標控制 的主要目的是檢測包裝中的色標。包裝機可以根據(jù)預先設定的包裝膜的長度自動完成控制進行包裝，即步進電機轉動到一定長度后，暫停轉動，包裝完成后再轉動。 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 ， 此設計當中我們 選用 A4 的圖紙，在 軟件中點擊“文件” “新建 ”設計”可以根據(jù)設計的規(guī)模選擇頁面的大小，根據(jù)要求選擇 A4圖紙，如圖 所示： 圖 設計圖紙大小選擇 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，通過它可以 選擇 一些基本的器件， 通過它找到我們所需要的元器件放入圖紙適當?shù)奈恢蒙先?。電器?guī)則檢查結果如圖 所示。 Proteus 仿真說明 編寫程序生成 hex 文件 電路原理圖繪制完成之后就可以進行 軟件的仿真 。 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 27 導入文件如下圖 所示： 圖 .hex文件導入 仿真現(xiàn)象 當程序放入芯片之后，就可以進行仿真了。 先在 keil 新建一個工程保存， 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 .c 文件，保存為c語言的格式，然后 寫入所需的控制代碼。 圖 Keil C51的編譯界面 在實際操作中，需要把程序編譯后生成一個 .hex的文件，才可以燒錄到單片機當中去，所以我們必須創(chuàng)建一個 .hex文件， 選擇 add files to group,還有記住要在 Target 1沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 30 上面點擊右鍵，選擇 option。 只要有物體擋住光點開關，接收端無法收到發(fā)射端發(fā)射的信號，光電傳感器的輸出端就會輸出一個高電平，從而可以檢測到有物體通過。該 傳感器 具有 受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點 。 圖 程序燒錄界面 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 32 硬件實現(xiàn) 此次設 計的硬件完成如下：首先可以通過鍵盤選擇包裝模式，第一個模式為連續(xù)包裝模式，確定了模式之后，按設置鍵之后可以對長度進行設置，設置一個三位數(shù)的長度，點擊開始鍵可以進行包裝，包裝過程為：包裝袋輸送所設置的長度后，電機停轉，進行切割包裝，當包裝完成后自動進行下一個的包裝。 圖 實物圖 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 33 當包裝模式選定為連續(xù)包裝模式，并且設置長度為 365mm 進行包裝時， lcd12864實際顯示如圖 所示。 2. 軟件問題 二 發(fā)現(xiàn)的問題：在調試 過程中發(fā)現(xiàn)步進電機 運行 不正常，出現(xiàn)跑飛現(xiàn)象 并且電機發(fā)燙 。 解決方法：經(jīng)檢查 由于是使用杜邦線進行連接的，液晶數(shù)據(jù)接口接觸不良導致液晶異常，調整液晶接口使液晶可以穩(wěn)定的使用。 雖然步進電機的造價 稍微偏高， 但是較同類的直流電機容易控制，精確度高。 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 35 第 7 章 總結 本文主要對間歇式包裝機進行了一 個總體的設計， 總體來 說這次 設計的一些基本要求都完成了，但是在一些細節(jié)的地方還有待完善 。所以，我努力的完成了這次畢設，希望可以貢獻我的微薄之力。通過網(wǎng)上查閱許多資料，了解了步進電機的多種驅動方法，最終選擇使用 L298N 驅動芯片驅動步進電機。就這樣一步一步，一點一點的完成了此次畢設的要求。 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 36 致 謝 大學四年的校園生活 就這樣過去了 ，回首曾經(jīng)走過的歲月， 想想四年學到的知識，心中十分充實，當我寫完這篇畢業(yè)論文的那一刻， 我感覺我瞬間輕松了許多。 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 37 參考文獻 [1] 譚浩強主編 . 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[20] 周潤景 .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[] = {設置長度： 000 }。 uchar code DIS7[] = { 清零 }。 /*******************************************************************/ /* */ /* 延時函數(shù) */ /* */ /*******************************************************************/ void delay(int ms) { while(ms) { uchar i。 _nop_()。 for(y=