【正文】 延時(shí)完成后再判斷是否有低電平，如果此時(shí)讀入列線數(shù)據(jù)還是有低電平，則說明確實(shí)有鍵按下。 圖 矩陣鍵盤模塊硬件設(shè)計(jì)電路圖 其工作原理為當(dāng)無按鍵閉合時(shí)， ~ 與 ~ 之間開路。如果是顯示 8X8 點(diǎn)陣字符，因?yàn)椴怀霰卷?yè)，所以不用再換頁(yè)，連續(xù)取出 8 個(gè)顯示數(shù)據(jù)即可。 此外，在 KS0108 控制器顯示時(shí)，在屏幕上是按列顯示的。即在顯存中，前 64 個(gè)字節(jié)（ 512 位）為第一頁(yè)，位于半屏的第一字符行（一個(gè)字符行相當(dāng) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 29 頁(yè) 于 8 個(gè)點(diǎn)行），以此類推。要想在左半屏或右半屏顯示圖形或字符，必須先指定顯示屏的位置。第一次把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)從顯存中讀到輸出鎖存器中，第二次把數(shù)據(jù)從輸出鎖存器通過總線讀到計(jì)算機(jī)中。 KS0108 將顯示存儲(chǔ)器分成了 8 頁(yè)，指令代碼中 P2~P0 就是要確定當(dāng)前所要選擇的頁(yè)面地址，取值范圍為 0~7H，代表第 1~8頁(yè)。當(dāng) D=0時(shí)，為顯示關(guān)顯 示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器被置零，顯示屏呈不顯示狀態(tài)，但顯示存儲(chǔ)器并沒有被破壞，在狀態(tài)組中 ON/OFF=1。 4． 在指令設(shè)置和數(shù)據(jù)讀寫時(shí)要注意狀態(tài)字中的 BUSY 標(biāo)志。 ? 讀狀態(tài)字（ STATUS READ） 格式 ： BUSY 0 ON/OFF RESET 0 0 0 0 1． BUSY=1 表示 KS0108 正在處理計(jì)算機(jī)發(fā)來的指令或數(shù)據(jù)。 Vout 為負(fù)電壓輸出，并與調(diào)壓輸入端 Vo 及滑動(dòng)變阻器一起連接，作為 LED 背光調(diào)壓使用。不管是哪一種它們都是可用于專門顯示字母、數(shù)字、符號(hào)、文字的點(diǎn)陣式 LCD。而 74LS244 輸入端和它的片選信號(hào)端直接接單片機(jī) I/O 口，為更加節(jié)省 I/O 口其中的一個(gè)片選信號(hào)端經(jīng)由一個(gè)與非門相接，這樣設(shè)計(jì)就可以大大節(jié)省 I/O 口資源。 ? 10 引腳：脈沖信號(hào)輸出端，對(duì)應(yīng) 7 引腳信號(hào)輸入端。 ? 4 引腳：脈沖信號(hào)輸入端。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 此外， ULN2020A 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)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。例如，一個(gè) 90176。通過改變定子 線圈的通電順序不僅可使電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，還可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 兩相步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 兩相步進(jìn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子組成，可以對(duì)旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行高精度控制。由于它輸出轉(zhuǎn)矩大，故動(dòng)態(tài)性能好，消耗功率小 (相比反應(yīng)式 )，但啟動(dòng)運(yùn)行頻率較低，而且還需要正負(fù)脈沖供電。目前使用最為廣泛的是反應(yīng)式和混合式步進(jìn)電機(jī)，而工業(yè)上廣泛使用的是三相步進(jìn)電機(jī)。 ? P3 口的部分端口用于 LGM12641BS1R 液晶顯示器的控制使能端以控制實(shí)現(xiàn)液晶顯示器的讀寫操作功能，既與 LGM12641BS1R 液晶顯示器的的使能位端口相接。編程前，須設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)， AT89S52 編程方法如下：首先在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)，其次在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)，進(jìn)而激活相應(yīng)的控制信號(hào) ，再者將 EA/Vpp 端加 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 上 +12V 編程電壓，此外在每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上 ALE/PROG 編程脈沖。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。 程序存儲(chǔ)器：如果 EA 引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲(chǔ)器。 EA /VPP 端口 31 引腳： EA 為訪問芯片內(nèi)部和芯片外部程序存儲(chǔ)器的選擇信號(hào)。 在非訪問外圍器件期間， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘信號(hào)或用于定時(shí)目的。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P2 口 21~28 引腳： P2 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。作為輸出口用時(shí)，可以能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，該口內(nèi)無上拉電阻，由兩個(gè) MOS 管串接，既可以斷開漏極輸出又可以處于高阻態(tài)，因此稱為雙向、漏極開路 I/O 口。 鍵盤輸入模塊，為了節(jié)省 I/O 口并得到滿足系統(tǒng)要求的鍵值， 采用矩陣鍵盤掃描方式獲取相應(yīng)鍵值，通過設(shè)定的相應(yīng)鍵值處理子程序，并通過子程序?qū)崿F(xiàn)完成了各個(gè)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、電機(jī)速度及步進(jìn)量的設(shè)定等功能。 系統(tǒng)各部分組成 框圖如圖 所示 。 3． 基于單片機(jī)的控制 采用單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件相結(jié)合的控制方法。環(huán)形脈沖分配器將 PLC 輸出的控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的電磁繞組。但如果采用閉環(huán)控制，就可以實(shí)現(xiàn)高精度的細(xì)分，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 方案的選擇與論證 1． 基于電子電路的控制 由于步進(jìn)電機(jī)是受電脈沖信號(hào)控制的，電脈沖信號(hào)的產(chǎn)生、分配、放大全靠電子元器件的功能來實(shí)現(xiàn)。在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使轉(zhuǎn)子齒與定子齒對(duì)齊，從而使步進(jìn)電機(jī)向前走一步。往后經(jīng)過不斷的改良，使得今日步進(jìn)電機(jī)已廣泛運(yùn)用在需要較高定位精度、高響應(yīng)性、穩(wěn)定性等靈活控制性高的機(jī)械控制系統(tǒng)中。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 步進(jìn)電機(jī)最早是在 19 世紀(jì) 20 年代由英國(guó)人開發(fā)的，并成功地被英國(guó)海軍用作定位控制和遠(yuǎn)程遙控。步進(jìn)電機(jī)的角位移量或線位移量與脈沖數(shù)成正比，它的轉(zhuǎn)速，或線速度與脈沖頻率成正比。s start and stop, positive inversion and revolving speed39。系統(tǒng)以單片機(jī)作為步進(jìn)電機(jī)的控制核心，完成了步進(jìn)電機(jī)的控制的硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)，以及轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)顯示。 關(guān)鍵詞： 步進(jìn)電機(jī)，上位機(jī)，液晶顯示 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 II 頁(yè) Control system of two phase stepper motor based on AT89S52 singlechip Author： Mai mingjie Tutor： Song aijuan Abstract Based on AT89S52 singlechip, stepper motor driver chip ULN2020A, character type LCD and keyboard array, the thesis builds a stepping motor control system integrating stepper motor controller and driver. Making the singlechip as the cyberic core of the stepper motor, the system pletes hardware circuit39。s running state on the move and other information are displayed by LCD. In order to meet the practical application, with the PC as the platform, the system achieves a PC of strong manmachine interactive interface. Besides, it realizes the twoway munication application of the singlechip and the PC through the serial port. On the interface of PC, the remote control operati seron is realized by the program design for each stepper motor in its coordinate direction. In this way, the system achieves the start, stop, forward, back, and aies of corresponding actions like these of each stepper motor as well as the realtime type and display of the relevant revolving speed value and coordinate value in the process so as to reach the effect of remote monitoring. Keyword: stepper motor, PC, LCD 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 III 頁(yè) 目 錄 1 緒 論 ................................................................ 1 設(shè)計(jì)的背景及目的 ..................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ....................................................... 1 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 ................................................... 2 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ....................................................... 4 方案的選擇與論證 ..................................................... 4 系統(tǒng)各部分組成及其功能簡(jiǎn)介 ........................................... 6 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ......................................................... 8 單片機(jī)最小系統(tǒng) ....................................................... 8 AT89S52 簡(jiǎn)介 ...................................................... 8 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................. 13 單片機(jī) I/O 口分配及實(shí)現(xiàn)的功能 ..................................... 14 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介 ........................................................ 14 步進(jìn)電機(jī)的分類 .................................................. 14 兩相步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 .................................. 15 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) ................................................ 19 ULN2020A 簡(jiǎn)介 ................................................... 19 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ................................................ 21 串口通信模塊與上位機(jī)的設(shè)計(jì) .......................................... 22 LCD12864 字符型液晶屏顯示模塊設(shè)計(jì) .................................. 23 LCD12864 字符型液晶屏簡(jiǎn)介 ....................................... 24 LGM12641BS1R 中 KS0108 控制器的指令功能說明 ..................... 25 LGM12641BS1R 中 KS0108 控制器的基本編程原理 ..................... 27 鍵盤模塊設(shè)計(jì) ........................................................ 30 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................... 33 系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì) .............................