【正文】 界面設計如下 圖 42 VB 界面設計 波形發(fā)生器窗口 創(chuàng)建過程：單擊“文件”打開文件菜單，單擊“新建工程”會彈出一窗體，在屬性窗口下可以設置窗體的名稱， Form1。 （ 5） InputLen 屬性 此屬性用于設置或返回接收緩沖區(qū)內(nèi)用 Input 屬性命令讀入的字節(jié)個數(shù)‘ InputLen = 0’表示 Input 將讀取接收緩沖區(qū)的全部內(nèi)容。 該控件是一個標準的十位串行通信 ,可設置串行通信的串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議 ,它提供事件驅(qū)動和查詢兩種處理串行通信的方法。 由于使用凌陽 SPCE061A 使外圍電路變得異常簡單，整個波形發(fā)生器的主體任務落到了程序編寫上。 4 系統(tǒng)軟件設計 4． 1 軟件設計目的 本系統(tǒng)設計的目的是要能使系統(tǒng)實現(xiàn)波形的產(chǎn)生，按鍵控制， LED 顯示， DA轉(zhuǎn)換，波形幅值、相位輸入，語音撥報等 功能。使用時首先將其位信號 DIG7 設置成有效狀態(tài)“高”，即選擇了該元件，然后將其段信號 A～ G、 DP 設置成需要的狀態(tài)，即選擇了顯示信息，段信號“高”有效。在本次設計中我們選擇的是 1*8 KEY。使用時 COL1 是 K1 和 K5 的輸入， COL2 是 K2 和 K6 的輸入， COL3 是 K3 和 K7 的輸 入， COL4 是 K4 和 K8 的輸入。 LG5621AH（ 共陰極 2 位數(shù)碼管）： 圖 313 LG5621AH 元件圖 a～ dp為數(shù)碼管的段信號， G G2 為 2 位數(shù)碼管的位信號。 LED 顯示器在單片機中應用非常普遍。 LED 鍵盤模組采用 DC5V （也可以 ） 供電。由于通行設備廠商都生產(chǎn)與 RS232C 制式兼容的通信設備，因此，它作為一種標準，目前已在微機通信接口中廣泛采用。并行數(shù)據(jù)傳送的距離通常小于 30 米，在計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送都是并行的。 在 TimerA 內(nèi)，時鐘源 A是一個高頻時鐘源，時鐘源 B是一個低頻時鐘源。 TimerA為通用計數(shù)器； TimerB 為多功能計數(shù)器。 DAC1 和 DAC2 的輸出數(shù)據(jù)應寫入 P_DAC1(寫 ) ($7017)和 P_DAC2(寫 ) ($7016)單元。 UART 模塊的接收管腳 Rx 和發(fā)送管腳 Tx 分別與 IOB7 和 IOB10 共用。如圖SPCE061A的 I/O口。通過它們把計算機上的程序以時鐘和數(shù)據(jù)信號傳送到單片機中。它利用了SPCE061A 片內(nèi)置的在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口和凌陽公司的在線串行編程技術。通用寄存器 R3 和 R4 結合形成一個 32 位寄存器 MR， MR 可被用作乘法運算和內(nèi)積運算的目標寄存器。在畢業(yè)設計的過程中，我得到了很多人的支持和幫助。系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強。= 0X0F。 delay(6)。 iTime0。 else { SBUF=Send[SendIndex]。 SBUF=Send[0]。 //打開串口中斷 // TR1=1。=0X7F。只有雙方遵守這些規(guī)定才能順利地進行通信。尤其 C 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準確性和效率方面達到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目時非常理想。從不同的芯片廠家提供了 400 多種芯片。優(yōu)化的 Cx51 C 編譯器完整的實現(xiàn)了 ANSI 的 C 語言標準。所以，在實際應用時必須把微處理器 的信號電平（ TTL 電平）轉(zhuǎn)換為 RS232 電平，或者對兩者進行逆轉(zhuǎn)換。只需要用下載電纜連到單片機的幾個編程引腳（ ， ）上。 6 個中斷源。 AT89S51 系列單片機是ATMEL 公司生產(chǎn)的一種低功耗，高性能的 8 位 CMOS 微控制器芯片。電機換向必須在電機停止后再進行，并且換向信號一定要在前一個方向的最后一個 CP 脈沖結束后以及下一個方向的第一個 CP 脈沖前發(fā)出（參見下圖）。它的技術參數(shù)如下：10V~40V 寬電壓直流供電； H 橋雙極恒相流驅(qū)動；最大 3A 的八種輸出電流可選；最大 64 細分的八種運行模式可選；輸入信號光電隔離；標準共陽單脈沖接口；脫機（ FREE）保持功能。二相恒流斬波驅(qū)動電源與單片機及電機接線圖如下： 說明： CP 接 CPU脈沖信號（負信號，低電平有效） OPTO 接 CPU+5V FREE 脫機，與 CPU地線相接，驅(qū)動電源不工作 DIR 方向控制，與 CPU地線相接，電機反轉(zhuǎn) VCC 直流電源正端 GND 直流電源負端 A 接電機引出線紅線 接電機引出線綠線 B 接電機引出線黃線 接電機引出線藍線 步進電機一經(jīng)定型，其性能取決于電機的驅(qū)動電源。 脈沖信號一般由單片機或 CPU產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為 左右，電機轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。 靜力矩的選擇 步進電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。指數(shù)曲線在實際軟件編程中比較麻煩，一般事先算好時間常數(shù)存貯在計算機存貯器內(nèi)，工作過程中直接選取。 要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動電壓，使采用小電感大電流的電機。 失調(diào)角： 轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細分驅(qū)動是不能解決的。 定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的） 靜轉(zhuǎn)矩：電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉(zhuǎn)運動時，電機轉(zhuǎn)軸的鎖 定力矩。I/R N 如 A 相通電， B， C 相不通電，齒 4 與 A 對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過 1/3 て 這樣經(jīng)過 A、 B、 C、 A 分別通電狀態(tài)，齒 4（即齒 1 前一齒）移到 A 相，電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距，如果不斷地按 A， B， C， A…… 通電，電機就每步（每脈沖） 1/3 て ,向右旋轉(zhuǎn)。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停 止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。如任意調(diào)整轉(zhuǎn)動速度，任意調(diào)整 轉(zhuǎn)動的角度。軟件是系統(tǒng)不可或缺的組成部分，本論文介紹了各模塊的設計思想和程序流程，并有詳細的注釋。并且步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差。如按 A， C， B， A…… 通電，電機就反轉(zhuǎn)。I 為勵磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)） R 為磁阻。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關。 最大空載起動頻率： 電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。 電機的共振點： 步進電機均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應子式步進電機的共振區(qū)一般在180250pps 之間（步距角 度）或在 400pps 左右（步距角為 度），電機驅(qū)動電壓越高，電機電流越大，負載越 輕，電機體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點均應偏移共振區(qū)較多。 步進電機的升降速設計為控制軟件的主要工作量，其設計水平將直接 影響電機運行的平穩(wěn)性、升降速快慢、電機運行聲音、最高速度、定位精度。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。 信號分配 感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為 ,步距角為 度；二相八拍為 ,步距角為 度。步進電機轉(zhuǎn)速越高，力距越大則要求電機的電流越大，驅(qū)動電源的電壓越高。 本驅(qū)動器的輸入信號需要四個： 公共端（ OPTO）：驅(qū)動器的輸入信號采用共陽極的接線方式，使用時應將輸入信號的電源正極連接到該端子上，將輸入信號連接到對應的信號端子上。 脫機電平信號（ FREE）： 當驅(qū)動器上電后，步進電機處于鎖定狀態(tài)（未施加CP 脈沖時）或運行狀態(tài)（施加 CP 脈沖時），但用戶想手動調(diào)整電機而又不想關閉驅(qū)動器電源，怎么辦呢？這時可以用到此信號。它有以下的特點：系統(tǒng)與 MCS51 完全兼容， 4K 字節(jié) FLASH 存儲器，支持在系統(tǒng)編程（ ISP）， 1000 次擦寫周期。全雙工 UART（通用異步接收和發(fā)送器）。就可以對其進行編程、擦除和加密等操作。電平轉(zhuǎn)換芯片采用的是 MAX3221， MAX3221 是 3V至 5V單通道 RS232 線驅(qū)動接收器。對 8051 來說， Cx51 不是一個通用的 C 編譯器。新擴展的 8051 芯片，如 PHILIPS 8051MX 有幾 M 字節(jié)的代碼和數(shù)據(jù)空間，可被用到大的應用中。由于 Keil 本身是一個純軟件的東西，還不能直接進行硬件仿真，所以必須在 PC機上通過 RS232 掛接一個 ICE 設備才能進行硬件仿真。 下面是部分源代碼。 TH1=0XFD。 //啟動定時器 // ReceiveIndex=0。 //啟動發(fā)送 // while(1)。 SendIndex++。 iTime)。 //延時 6us MOTORCP = 1。 //T/C 定時初始化 TMOD |= 0X01。由于 AT89S51 單片機價格低廉，性能可靠，集成度高，使得外圍電路很簡潔。在此特別感謝我的指導老師羅庚榮老師，他科學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度對我以后的開發(fā)工作有很深刻的影響。此外， SPCE061A 有 3個 FIQ 中斷和 14個 IRQ 中斷，并且?guī)в幸粋€由指令 BREAK 控制的軟中斷。 PROBE 工作于凌陽 IDE 集成開發(fā)環(huán)境軟件包下，其 5 芯的仿真頭直接連接到目標電路板上 SPCE061A 相應管腳，直接在目標電路板CPUSPCE061A 調(diào)試、運行用戶編制的程序。原理圖中的電阻 R3,R4,R5 起到了保護作用，經(jīng)過一個穩(wěn)壓管 D1對到達芯片的電壓進行穩(wěn)壓使其不超過 ，在選控信號 STOBE 和 VDD 接入的兩個電阻 R1,R2 使得74HC244 芯片低電平有效 . 從而達 到正常工作 ,向單片機傳送兩路信號。 SPCE061A 有兩個串行接口，一個是 SIO，另一個是 UART。 具體接線是：把 IOA 低 8 位接至 SEG 接口控制 數(shù)碼管的段選碼 ， IOA 高 8 位連接到 LED 鍵盤模組的 1*8KEY 接口管腳上。上電復位后，兩個 DAC 均被自動打開，此時會消耗少量的電流 (幾毫安 )。 TimerA 的時鐘源由時鐘源 A 和時鐘源B進行“與”操作而形成； TimerB 的時鐘源僅為時鐘源 A。時鐘源 A 和時鐘源 B 的組合，為 TimerA 提供出多種計數(shù)速度。 串行數(shù)據(jù)傳送的特點是：數(shù)據(jù)傳送按位順序進行，最少需要一根傳輸線即可完成，節(jié)省傳輸線，成本低。 RS232C標準最初是遠程通信連接數(shù)據(jù)終端設備 DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設備 DCE（ Data Communication Equipment)而制定的。主要功能如下： 1. 擴展了 6 位 8 段數(shù)碼管，最大顯示數(shù)據(jù)為 999999； 2. 8 個發(fā)光二極管，可作為顯示 狀態(tài)信息使用； 3. 8 個按鍵，可以組成 1*8KEY 也可組成 2*4KEY； 4. 一個電位器，可以提供 0－ 5V 的模擬電壓信號或者 0— 的模擬電壓 ,與模組輸入的 VDD 有關。 通常所說的 LED 顯示器由 7 個發(fā)光二極管組成，因此也稱為七段 LED 顯示器。段信號高有效，位信號低有效。用戶可自行選擇 ROW1 與 ROW2 接至 VDD 還是 GND，但同一時間只能使用一組。 選擇 1*8 KEY 接口連接示意圖如下 圖 316 選擇 1*8KEY 時 KEYTYPE 接口連接示意圖 （ b） DIG 接口 6 位數(shù)碼管 L1～ L6 的段發(fā)光管陽極和 8 個 LED 指示燈的陽極并聯(lián)，并且 8 個 LED 指示燈采用共陰極方式。相應原理見下圖。 4． 1． 1 整體軟件設計思路及流程圖 在硬件設計的基礎上進行軟件編程。采用外部中斷二來中斷所顯示波形，以便進入下一波形的編輯和輸出，在波形輸出的同時利用外部中斷一來實現(xiàn)同步的頻率調(diào)節(jié)。事件驅(qū)動法是當串口接收到或發(fā)送完指定的數(shù)據(jù)時 ,或當狀態(tài)發(fā)生改變時 , MSComm 控件都將觸發(fā) OnComm 事件 ,應用程序可通過檢查 CommEvent 屬性的值來獲知所 發(fā)生的事件和錯誤 ,從而執(zhí)行相應的處理。 （ 6） InBufferCount 屬性 用于返回輸入緩沖區(qū)內(nèi)等待讀取的字 節(jié)個數(shù)，可通過設置該屬性為 0 來清除接收緩沖區(qū)。單擊“視圖”打開“工具箱”選擇“命令按鈕（ CommandButton）”名稱為“繪圖”，再建一個為“通信”，選擇“文本框”名稱為“ Picture1”，單擊“工具”打開菜單編輯器，在“標題”下輸入“圖象”，在“名稱”中輸入“ mnupicture”單擊“下一個”。