【正文】 ，這樣，當單片機有關(guān)串行數(shù)據(jù)的操作包括數(shù)據(jù)輸入和輸出都能可以由 這三個引腳完成。 鍵盤是由按鍵構(gòu)成的，鍵的閉合與否通常用高、低電平來進行檢測。 C語言是一種源于編寫 UNIX 操作系統(tǒng)的語言，它是一種結(jié)構(gòu)化語言，能產(chǎn)生高效率的緊湊代碼。程序易于做到模塊化，便于移植。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。目標文件可 由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標文件 (.ABS)。 圖 55 “是否將 8051 上電初始化程序添加入工程”對話框 這樣，就建立了一個空的 51 工程。 下一步就是將寫完的程序添加到工程里面，如下圖 56 所示，在左邊“ Project Workspace”工程窗口里的“ Source Group1”上右擊，選擇“ Add Files 第 24 頁 to Group”‘ Source Group1’。建立工程的時候，默認是不生成 HEX 文件的，得在編譯做如下設(shè)置：單擊 ，出現(xiàn)如下圖 47所示對話框，選擇“ Output”所指的多選框勾上，點“確定”。 圖 59 調(diào)試界面 點擊 中對應的工具按鈕則可以開始調(diào)試。主函數(shù)通過調(diào)用各子程序來實現(xiàn)鍵盤掃描，串口中斷程序的調(diào)用來實現(xiàn)步進電機的控制。前面已經(jīng)介紹了特殊功能寄存器，這里不再贅述。 for(x=z。一項新的系統(tǒng)不經(jīng)過調(diào)試仿真就直接進入實用，這樣是非常不科學的，既費時又費里，所以一項新的設(shè)計只有在經(jīng)過了仿真的考驗才能真正的得到實際應用。操 作步驟如下： （ 1） 啟動 uVision2，創(chuàng)建一個項目文件，文件名為 lijian，并從器件庫中選擇 1款合適的 CPU，我選擇的是 AT89C52。主要介紹 Proteus 仿真軟件的設(shè)置。 本文構(gòu)建了一個完 整的基于單片機的云臺步進電機控制系統(tǒng)。 第 33 頁 第 8 章 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計 是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的 單片機 系統(tǒng)設(shè) 計，各種 元器件 的 選 用，各種設(shè)備的 適 用標準，各種軟件的使用 方式， 信息 遠距離傳輸，抗干擾能力強等問題， 隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。 Proteus 仿真 同樣前面已經(jīng)介紹了 Proteus ISIS 軟件的使用方法，這里不再多 說。 Keil 軟件程序編譯 前面已經(jīng)介紹了 Keil 軟件的使用方法，這里不再陳述。由于串口中斷具有優(yōu)先級別高的特點，所以 不需要擔心鍵盤和串口信息發(fā)生沖突。在該系統(tǒng)中，延時程序有至關(guān)重要的作用，一是作為普通的延時程序，而是產(chǎn)生步進電機的工作所需脈沖頻率，延時的多少決定步進電機的轉(zhuǎn)速，在本系統(tǒng)中，對步進電機的轉(zhuǎn)速沒有做過多要求，所以采用了 for 循環(huán)語 句構(gòu)成的比較簡單的延時程序，如果對延時時間、步進電機轉(zhuǎn)速有要求的系統(tǒng)中，則可以使用定時器定時，定時器的精度相當高。本設(shè)計中 定時器初始化包括定時 /計數(shù)器選擇、定時 /技術(shù)器工作方式、計數(shù)器裝初值、打開定時器；串口初始化包括串口工作方式設(shè)置、打開串口、開總中斷。 第 27 頁 Proteus 電路原理圖設(shè)計是在 ISIS 軟件環(huán)境中進行繪制，該軟件編輯環(huán)境具有友好的交互式人機界面，其設(shè)計功能強大，使用方便。其他不作修改。目標 139。但現(xiàn)在還不能開始編譯。在此界面上選擇系統(tǒng)所用的單片機型號，例如： Atmel AT89C52，單擊“確定”。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。下面將介紹目前十分流行的 Keil 8051 C 編譯器。高的編程及程序調(diào)試效 率； 178。如仍閉合，則確認為此鍵按下，消除了抖動影響。非編碼鍵盤是通過軟件的方法產(chǎn)生鍵碼，它不需專用的硬件電路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但響應速度不如編碼鍵盤。當其輸出為邏輯電平 0時 ,光電耦合器發(fā)光二極管發(fā)光 ,光敏三極管導通 ,這時 ,其輸出為 + 5 V,也在 RS232邏輯電平 0的范圍之內(nèi) ,即為邏輯電平 0。發(fā)送使能端 DE為高電平 ,SN75LBC184作為發(fā)送器 ,數(shù)據(jù)從第 4腳輸入 ,第 7腳輸出 ,其中 7腳輸出信號的非 。 第 16 頁 + 5 V+ 5 VR 11 K132+C 21 0 4 p FC 11 6 V 4 7 0 u FP O W E RG N DV I NV O U T7 8 0 5C 41 0 4 p FC 31 6 V 4 7 0 u FF R 1D C I NP O W E R 圖 43 電源原理圖 RS232 總線設(shè)計 PC機使用 RS485總線控制單片機串口通信。當單片機已在運行中時，按下復位鍵也能使 RET 持續(xù)一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電且開關(guān)復位的操作。 中斷優(yōu)先級寄存器 IP的各位定義如下： MSB LSB — — PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 PT2： 是定時器 2 中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PS：是串行口中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PT1：是定時器 1中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PX1：是外部中斷 1優(yōu)先級設(shè)定位； PT0：是定時器 0中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PX0：是外部中斷 0優(yōu)先級設(shè)定位。 第 14 頁 RX,TX:串行中斷。兩個緩沖器公用一個內(nèi)存地址 99H。 TB8： 用于設(shè)置 串口工作方式 2 和方式 3情況下要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)，有軟件置位或復位。 AT89C52 內(nèi)部的串口是一個標準的全雙工串口，支持四種工作方式。 AT89C52 串口通信 單片機系統(tǒng)設(shè)計中，經(jīng)常需要使用串口與外部進行通信，因此，串口通信部分是單片機功能模塊中極為重要的一部分。其各位的定義如下： GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 MO GATE 是選通門，當 GATE=1 時，只有 INT0 或 INT1 引腳為高電平且 TR0 或 TR1置 1 時，相應的定時 /計數(shù)器才被選通工作。 P2口（ 21～ 28腳）：具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口，在訪問外部存儲器時，作為高 8位地址總線。 EA/VPP（ 31 腳）：外部訪問允許。 VCC(40 腳 ):接 +5V 電壓。 AT89C52 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 Rs232 Rs232 Rs232 圖 1 系統(tǒng)組成框圖 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 AT89C52 單片機簡介 單片機是將中央處理器，隨機存儲器，只讀存儲器，定時器芯片和 I/O 接口電路集成于一個芯片上的微控制器。 為滿足控制要求，云臺轉(zhuǎn)動設(shè)置手動方式和自動工作方式兩種。 （ 8）激勵方式：以四相電機為例，驅(qū)動它的激勵方式有 1 相、 2相、 12相三種。 （ 6）工作頻率：即步進電機每秒鐘走的額定步數(shù)。由于步進電機的輸出力矩歲轉(zhuǎn)速增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進電機的重要參數(shù)。 繞組電流：只有繞組有電流時，才能建立磁場，且不同相上電流的有 無決定步進電機的步進。對于四相步進電機而言，其各相通電順序如圖 所示，通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制 A、 B、 C、 D、 A 、B C 、 D 相的通斷。 開始時，開關(guān) SB 接通電源， SA、 SC、 SD 斷開， B相磁極和轉(zhuǎn)子 0、 3號齒對齊，同時，轉(zhuǎn)子的 4 號齒就和 C、 D 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒， 5號齒就和 D、A 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。 步進電機分三種：永磁式（ PM） ，反應式（ VR）和混合式（ HB）。本設(shè)計中單片機作為數(shù)字控制器件，因此在本系統(tǒng)中毫無疑問的選擇了步進電機。使傳動零件的圓周速度降低。 IP 防護等級的高低反映了設(shè)備的密封程度，主要指防塵和液體的侵入。因此云臺垂直轉(zhuǎn)動角度越大，重心偏離也越大，相應的承載重量就越小。側(cè)裝的垂直轉(zhuǎn)動角度可以達到177。的轉(zhuǎn)動角度，實際上只需要監(jiān)視云臺正面的 180176。云臺的水平轉(zhuǎn)動角度一般都能達到 355176。在低溫的惡劣條件下還可以在云 第 4 頁 臺內(nèi)部加裝溫控型加熱器。 需 要說明的是云臺都有水平、垂直的限位拴，云臺分別由兩個微動開關(guān)實現(xiàn)限位功能。 手動方式：利用按鈕對云臺的每一步運動進行單獨控制。 設(shè)計指標與動能設(shè)計 云臺的載重： 5kg～ 50kg 云臺轉(zhuǎn)動角度：可以實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動角度 360176。單片機所具有的特點： （ 1） 高集成度，體積小，高可靠性 （ 2） 控制功能強 （ 3） 低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品 （ 4） 易于擴展 （ 5） 優(yōu)異的性價比 目前單片機滲透到人們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。目前市面上所生產(chǎn)的云臺控制器，大都采用一 體化設(shè)計，這種設(shè)計方法具有密封性能好、集成度高便于安裝等優(yōu)點。云臺分為固定云臺和電動云臺，固定云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺上安裝好攝像機后可調(diào)整攝像機的水平和俯仰的角度，達到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機構(gòu)就可以了。 關(guān)鍵字： AT89C52；云臺控制；步進電機；串口通信；仿真 2 ABSTRACT This paper design a Yuntai control system using AT89C52 MCU based on analysis of the yuntai of the structure and it39。Stepper motor。電動云臺是由兩臺執(zhí)行電動機來實現(xiàn)，電動機接受來自控制器的信號精確地運行定位。單片機是將中央處理器，隨機存儲器，只讀存儲器，定時器芯片和 I/O 接口電路集成于一個芯片上的微控制器。 本設(shè)計完成的任務 設(shè)計目的及原始數(shù)據(jù) 像監(jiān)控系統(tǒng)目前已廣泛應用于銀行、交通 、學校、智能小區(qū)等場合，它進一步提高了人們生產(chǎn)、生活的安全系數(shù)。 云臺轉(zhuǎn)動速度： 10176。云臺的核心器件是步進電機，所以本設(shè)計的重點就是如何靈活的控制步進電機的運轉(zhuǎn)，從而達到靈活的控制攝像機的目的。但外置限位裝置的云臺密封性不如內(nèi)置限位裝置的云臺。由于載重的原因，垂直電機在啟動和運行保持時的扭矩大于水平方向的扭矩，在加上實際監(jiān)控時對水平轉(zhuǎn)速的要求要高于垂直轉(zhuǎn)速，因此一般來說云臺的垂直轉(zhuǎn)速要低于水平轉(zhuǎn)速。甚至 365176。的范圍即可，角裝式只需監(jiān)視 270176。至 90176。 （四） 云臺使用環(huán)境指標 室內(nèi)使用的云臺的要求不高，云臺的使用環(huán)境的各項指標主要針對室外使用的云臺。 全方位電動云臺需要兩個不同方位的旋轉(zhuǎn)自由度，所以都具有兩個相互獨立的傳動機構(gòu)。盡可能選用低壓電機。 第 6 頁 步進電機的工作原理 步進電機是數(shù)字控制電機，它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，實質(zhì)上是一種數(shù)字 /角度轉(zhuǎn)換器。這種步進電機的應用最為廣泛。依次類推， A、 B、 C、 D 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著 A、 B、C、 D 方向轉(zhuǎn)動。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)的越快。步進電機工作時，應使其工作在此電流下。小的有 度每步、 度每步，大的到 15 度每步。目前頻率高的可達 10KHz。 第 3 章 總體方案 云臺控制系統(tǒng)簡析 云臺在任意位置 ，按下啟動按鈕，云臺將依次完成向上→左行→向下→右行四個動作，逆時針方向旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)云臺一個周期的動作。 （ 2）連續(xù)工作方式。存儲器 顯示器 水平光電開關(guān) 俯仰光電開關(guān) 主單片機 通信 從單片機 步進電機驅(qū)動器 1 步進電機驅(qū)動器 2 水平電機 俯仰電機 鍵盤 攝像機 第 10 頁 89C52 單片機工作電壓為 ～ ，可以實現(xiàn) 耗電最優(yōu)化。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口 等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 XTAL2（ 18 腳）：接外部晶振的另一個引腳，該引腳接地。它可以驅(qū)動 4個 LS TTL 負載。 1； TCON 寄存器的高四位為定時 /計數(shù)器 T0、 T1 的控制寄存器和定時 /計數(shù)溢出中斷標志。 異步通信以幀的形式發(fā)送字符數(shù)據(jù)，每一幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位構(gòu)成。 串口控制寄存器 SCON 串口控制寄存器 SCON 只要用于設(shè)置串口的工作模式和串口中斷的