【正文】 采用動態(tài)顯示方 式比較節(jié)省 I/O 口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時， CPU要依次掃描，占用 CPU較多的時間。 ULN2021A 電路是美國 Texas Instruments公司和 Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列電路 ,它的電路構(gòu)成、特征參數(shù)及典型應(yīng)用 如下 。數(shù)碼管的外型結(jié)構(gòu)如圖330（ a）所示。此引腳輸入為高電平時為半步方式（四相八拍），低電平時為全步方式。當(dāng)此引腳為低電平時， A 相， B相驅(qū)動控制被禁止；當(dāng)線圈繞組端電時，雙極性橋用這個信號使負(fù)載電流快速衰減。次線路的輸出是一恒定頻率的ＰＷＭ信號，Ｌ 297的 control 段的輸入決定斬波器對相位線 ABCD 由抑制作用；為低電平時，則對抑制線INH1 和 INH2 由抑制作用，從而可對電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。四相八拍方式控制步進(jìn)電機(jī)。圖中， 8279 外接 8 8 鍵盤， 16 位顯示器，由 SL0?SL2 譯出鍵掃描線，由 416 譯碼器對SL0?SL3 譯出顯示器的位掃描線。 8279I R QD 0 ~D 7RDWRCSA0R E S E TC L KR L 0 ~R L 7S H I F TC N T L / S T BS L 0 ~S L 3O U T A 0O U T A 3O U T B 0O U T B 3BD4448R L 2R L 3C L KI R QR L 4R L 5R L 6R L 7R E S E TRDWRD0D1D2A0CSBDO U T A3O U T A2O U T A1O U T A0O U T B 38279D3D4D5D6D7G N DO U T B 2O U T B 1O U T B 0S L 0S L 1S L 2S L 3S H I F TC N T L / S T BR L 0R L 1V C CC P U 接口鍵盤數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)顯示1234567891011121314151617181920 2122232425262728293031323334353637383940( b )煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 21 雙鍵鎖定是為兩鍵同時按下提供的保護(hù)方法。 OUTA0～ OUTA3： A 組顯示信號輸出端。 RL0～ RL7：回復(fù)線，它們是鍵盤或傳感器的列信號輸入端。復(fù)位狀態(tài)為： 16 個字符顯示；編碼掃描鍵盤： 雙鍵鎖定；程序時鐘編程為 31。 OE 為輸出允許端；當(dāng) OE=“0”時，三態(tài)門打開；當(dāng) OE=“1”時，三態(tài)門關(guān)閉，輸出 呈高阻狀態(tài)。當(dāng) G=“1”時， 74LS373 輸出端 1Q—8Q與輸入端 1D—8D相同；當(dāng) G 為下降沿時，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。它把 A 口和 B 口用作數(shù)據(jù)傳送， C 口的部分引腳作為固定的專用應(yīng)答信號， A 口和 B 口可以通過方式控制字來設(shè)置方式 1。 PC5— PC0： C 口輸出 /輸入或控制信號線，用作控制信號時其功能如下： PC0： A INTR（ A 口中斷信號線） PC1： A BF（ A 口緩沖器滿信號線） PC2： ASTB（ A 口選通線） PC3： B INTR（ B 口中斷信號線） 圖 315 8155 引腳與邏輯圖 PC4： B BF（ B 口緩沖器滿信號線） PC5： BSTB（ B 口選通線） 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 16 TM1 TM2 IEB IEA PC2 PC1 PA PB A 口方式 B 口方式 B口 A口 計數(shù)器 方式 00:空操作 01:停止計數(shù) 10:計滿后停止 11:開始計數(shù) 0:輸入 1:輸出 0:禁止中斷 1:允許中斷 00 11 01 10 方式 1:A、 B口基本 I/O； C口輸入 方式 2:A、 B口基本 I/O； C口輸出 方式 3:A口選通 I/O； B口基本 I/O 方式 4:A、 B口選通 I/O 表 32 地址與寄存器映射 AD7～ AD0 寄存器 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 0 0 0 命令 /狀態(tài)寄存器（命令狀態(tài)口） ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 0 0 1 A 口（ PA7～ PA0） ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 0 1 0 B 口（ PB7～ PB0） ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 1 0 0 C 口（ PC7～ PC0） ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 1 0 0 定時器低 8 位 ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 1 0 1 定時器高 6位和 2位計數(shù)器方式位 TIMER IN：定時器 /計數(shù)器輸入端； TIMER OUT：定時器 /計數(shù)器輸出端； RESET：復(fù)位信號線。 CE：片選信號線，低電平有效。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。三個 16 位定時器 /計數(shù)器 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。如圖 3— 11 所示。 圖 3— 8 所示是 LC 型濾波電路，它由電感濾波和電容濾波組成。由于在電流變化時電感線圈中將產(chǎn)生自感電動勢來 阻止電流的變化，使電流脈動趨于平緩，、起到濾波作用。 濾波電路利用電容或電感在電路中的儲能作用，當(dāng)電源電壓 (或電流 )增加時，電容 (或電感 )把能量儲存在電場 (或磁場 )個；當(dāng)電源電壓 (或電流 )減小時，又將儲存的能量逐漸釋放出來，從而減小了輸以電壓 (或電流 )中的脈動成分．得到比較平滑的直流電壓。 由表 3— 1 可見，半被整流電路的輸出電壓相對較低，且脈動大。此時電流 的路徑為： a→ D2→ LR→ D4→ b，如圖 3— 3（ b）所示。 電源模塊電路的設(shè)計 1. 整流電路 整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦?，將正?fù)交替的正弦交流電壓變換成單方向的脈動電壓，因此二極管是構(gòu)成整流電路的核心元件。 2．整流電路 整流電路的主要任務(wù)是利用二極管的單向?qū)щ娞匦?，將?jīng)變壓器降壓后的交流電變成單向脈動的直流電。在此主要設(shè)計用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)二坐標(biāo)軸數(shù)控機(jī)床直線和圓弧插補(bǔ)，能夠適時顯示當(dāng)前坐標(biāo)值，并且可以通過鍵盤進(jìn)行手動控制，另外，還有電源電路及顯示電路的設(shè)計 。 (4)智能化 數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用高技術(shù)的重要目標(biāo)是智能化。加工的高精度比加工速度更為重要，微米級精度的數(shù)控設(shè)備 正在普及，一些高精度機(jī)床的加工精度己達(dá)到 o． 1pm。 6． 測量反饋裝置 測量反饋裝置是將運(yùn)動部件的實(shí)際位移、速度及當(dāng)前的環(huán)境 (如溫度、振動、摩擦和切削力等因素的變化 )參數(shù)加以檢測，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡蠓答伣o數(shù)控裝置，通過比較， 得出實(shí)際運(yùn)動與指令運(yùn)動的誤差，并發(fā)出誤差指令，糾正所產(chǎn)生的誤差。 4．伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動元件，它們與執(zhí)行部件上的機(jī)械部件組成數(shù)控設(shè)備的進(jìn)給系統(tǒng)。 在控制介質(zhì)上存儲著加工零件所需要的全部操作信息，它是數(shù)控系統(tǒng)用來指揮和控制設(shè)備進(jìn)行加工運(yùn)動的唯一指令信息。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計算機(jī)進(jìn)行控制，因此，也可以稱為計算機(jī)數(shù)控 (Computer NumericalContr01， CNC)。此系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，性價比高，體積小，軟件開發(fā)簡單。本設(shè)計主要是運(yùn)用 51 單片機(jī)控制四相步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。 關(guān)鍵字 ：單片機(jī)；步進(jìn)電機(jī)；數(shù)控系統(tǒng) 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） II Abstract Many industrial control equipment to control the displacement and angle of higher accuracy, it is difficult to achieve the general motor, and stepper motor can be set to achieve the precise angle and rotation. This design is the use of 51 singlechip 4phase stepper motor control system. Generated by the singlechip drive pulse signal to control the stepper motor speed to a certain direction to a certain degree of rotation angle. And stepper motor control is simple, accurate positioning. With the development of science and technology in many fields will be a wide range of applications. The design of integrated circuits consisting of a dedicated stepper motor driver control system. This system has a simple structure, high cost, small size, simple software development. This integrated circuit consisting of CNC programming through simple on the stepper motor can set the speed, rotation angle, rotation frequency and control motor running. On this basis a stepper motor control circuit of the hardware interface, the program flow chart and the assembler Keywords: Singlechip microcontroller。由于數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控裝置的英文縮寫亦采用 NC(或 CNC)，因此，在實(shí)際使用中，在不同場合 NC(或 CNC)具有三種不同含義：既可以在廣義上代表一種控制技術(shù)，又可以在狹義上代表一種控制系統(tǒng)的實(shí)體，還可以代表一種具體的控制裝置 —— 數(shù)控裝置?，F(xiàn)在有很多數(shù)控設(shè)備不用任何控制介質(zhì)，而是將數(shù)控加工程序單上的內(nèi)容通過數(shù)控裝置上的鍵煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 2 盤直接輸入給數(shù) 控裝置，稱為 MDI 方式。數(shù)控裝置可以以很高的速度和精度進(jìn)行計算并發(fā)出很小的脈沖信號，關(guān)鍵在于伺服系統(tǒng)能以多高的速度與精度去響應(yīng)執(zhí)行，所以整個系統(tǒng)的精度與速度主要取決于伺服系統(tǒng)。各生產(chǎn)部門工藝要求的不斷提高又從另一方面促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正不斷采用最新技術(shù)成果，朝著高速度、高精度、高可煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 3 靠性、多功能、智能化、復(fù)合化等方向發(fā)展。數(shù)控控制軟件的功能更加豐富，具有自診斷及保護(hù)功能。如立臥轉(zhuǎn)換加工中心、車銑萬能加工中心及四鈾聯(lián)動 (x、 Y、 Z、C)的車削中心等。為了得到直流電，除了采用直流發(fā)電機(jī)、干電池等直流電源外，目前廣泛采用各種半導(dǎo)體直流電源。常采用的元件有電容和電感等。 為了簡單起見，分析計算整流電路時把二極管當(dāng)作理想元件來處理，即認(rèn)為二極管的正向?qū)娮铻榱?，而反向電阻為無窮大 一 . 單相橋式整流電路的組成 及工作原理 單相橋式整流電路是由四個整流二極管接成電橋的形式構(gòu)成的，如圖 3— 2(a)所示。