【正文】 AgrotronicI電子駕駛操縱系統(tǒng)、福格森Autotronic系統(tǒng)和Datatronic系統(tǒng)等。167。 步進(jìn)電機(jī)原理反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)[10]是由相控繞組通電使對應(yīng)的磁極產(chǎn)生磁場, 并與轉(zhuǎn)子形成磁路, 由于轉(zhuǎn)子齒槽磁導(dǎo)的差異, 當(dāng)定子齒軸線與轉(zhuǎn)子齒軸線不一致時,磁極將對轉(zhuǎn)子齒產(chǎn)生吸力, 進(jìn)而形成電磁轉(zhuǎn)矩。如A相通電,B、C相不通電,齒4與A對齊,轉(zhuǎn)子又旋轉(zhuǎn)30176。由此可見, 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置和速度由導(dǎo)電次數(shù) (脈沖數(shù)) 和頻率所決定, 而旋轉(zhuǎn)方向由導(dǎo)電順序決定。圖24 細(xì)分驅(qū)動167。使指針反向旋轉(zhuǎn)(逆時鐘)300176。 芯片選擇根據(jù)各功能實(shí)現(xiàn)的要求，此模塊中需要單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、傳感器、電阻、電容、開關(guān)以及晶振等。 STC12C5608AD概述超強(qiáng)抗干擾高抗靜電（ESD保護(hù)）輕松過4KV快速脈沖干擾(EFT測試）寬電壓，不怕電源抖動寬溫度范圍, 4 0℃～8 5℃掉電模式：典型功耗 空閑模式：典型功耗 正常工作模式：典型功耗 7mA掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于電池供電系統(tǒng)，如水表、氣表、便攜設(shè)備等。首先由12MHZ晶振和單片機(jī)復(fù)位電路構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的基本功能，STC12C5608AD自身帶有A/D轉(zhuǎn)換功能，其P1端口八個輸出端均可作A/D轉(zhuǎn)換端口使用。而VID29系列步進(jìn)電機(jī)由VID6606驅(qū)動，其微步模式可以讓指針顯示更加精確。CCW/CW為高電平時步進(jìn)電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)，為低電平時步進(jìn)電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)。本設(shè)計掉電檢測模塊采用電壓比較的方法來監(jiān)測系統(tǒng)掉電，通過系統(tǒng)電源電壓的分壓與預(yù)設(shè)電壓的比較從而判斷系統(tǒng)是否掉電。 LM2903引腳圖引腳圖如圖35所示：圖35 LM2903引腳圖167。所以，傳統(tǒng)的液晶顯示模塊占用了大量的硬件資源并增加了程序的復(fù)雜度。液晶上最前端的沙漏狀光標(biāo)，以用來表明小時計式否正常工作。24V電源加上二極管和分壓電路作為掉電檢測的檢測電源使用。在控制端加2V及以上的高電平時，電源導(dǎo)通，加低于+，電源關(guān)閉。KA78R05同普通的LM7805一樣簡單易用、價格低廉，很多電路中都有使用。因此，在設(shè)計印制電路板的時候，應(yīng)注意采用正確的方法。在這一過程中，需要自己慢慢去體會，一步一步去積累經(jīng)驗(yàn)。在保證電路性能要求的前提下，設(shè)計時應(yīng)力求走線合理，少用外接跨線，并按一定順充要求走線，力求直觀，便于安裝，高度和檢修。圖41 主程序流程圖圖42 掉電流程圖如果在程序執(zhí)行過程中發(fā)生掉電中斷[17]，則立即進(jìn)入掉電回零狀態(tài)，執(zhí)行存儲數(shù)據(jù)程序后進(jìn)行低電壓檢測，若電壓恢復(fù)則系統(tǒng)軟復(fù)位，否則結(jié)束。_nop_()。}void lcdwc(unsigned char cmdcode) //送入控制字，每個控制字有八位，采用{ unsigned char i。0x80)==0x80) lcdwbit(1)。 //關(guān)閉 lcdwc(CMDON)。 lcdwbit(0)。 address=1。 CSPIN=1。 //第4數(shù)碼管 顯第4小數(shù)點(diǎn) tmp = hourl/10。 Timer0_Interrupt_Times++。 if(min == 60) { min=0。 }}掉電中斷子程序void Power_Down_Interrupt() interrupt 0{ EA = 0。 試驗(yàn)環(huán)境和步驟為了驗(yàn)證拖拉機(jī)儀表顯示系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用拖拉機(jī)儀表測試平臺對本顯示系統(tǒng)進(jìn)行了一些測試，此實(shí)驗(yàn)臺測試內(nèi)容包括上電自檢、水溫指示、速度指示、油量指示、燈檢測、小時計顯示及掉電歸零等檢測。然后逆時針旋轉(zhuǎn)60176。特別感謝！我也感謝在畢業(yè)設(shè)計中陳國濤、馬群等同學(xué)在技術(shù)上給予的極大支持，每當(dāng)我被問題所困擾時，都有他們的鼎力支持，讓我少走了不少彎路，在此特別感謝他們！另外還要感謝電信學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的支持，實(shí)驗(yàn)中心為我們提供了設(shè)計中必須的所有芯片、電路板及液晶顯示器等實(shí)驗(yàn)器材。如果沒有實(shí)驗(yàn)中心提供的如此優(yōu)越的條件我們的畢業(yè)設(shè)計不會如此順利的進(jìn)行。將儀表系統(tǒng)斷電然后再上電，小時計繼續(xù)上次計時時間計時；儀表各指示指針處于指示最大值或者其他隨機(jī)值時，讓系統(tǒng)掉電，各指示指針歸零；結(jié)　論本設(shè)計通過對步進(jìn)電機(jī)的研究，總結(jié)出了步進(jìn)電機(jī)控制理論及驅(qū)動時應(yīng)注意事項(xiàng)，在此基礎(chǔ)上給出了拖拉機(jī)儀表顯示系統(tǒng)硬件設(shè)計方案，并繪制了硬件原理圖和PCB版圖，焊接了樣機(jī)，完成了畢業(yè)設(shè)計的要求。 試驗(yàn)條件試驗(yàn)時間及天氣情況：溫度32℃(2012年5月25日上午)；實(shí)驗(yàn)臺、秒表等；167。 //寫EEPROM； write_eeprom(hourh,0x0400)。 if(hourl == 100) { hourl=0。 if(TL110) //檢測是否有發(fā)動機(jī)脈沖 { //有則計時 sec++。 //第3數(shù)碼管 不顯COL tmp = hourh%10。 tmp = min%10。i8。 address=2。 //顯示 lcdwc(CMDB3C4)。 cmdcode=1。 lcdwbit(1)。 _nop_()。在此作單獨(dú)的子程序加以注釋分析。布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤間距應(yīng)盡可能與電容引線腳的間距相符。特別是本級晶體管基極、發(fā)射極的接地點(diǎn)不能離得太遠(yuǎn)，否則因兩個接地點(diǎn)間的銅箔太長會引起干擾與自激[15]，采用這樣“一點(diǎn)接地法”的電路，工作較穩(wěn)定，不易自激。 PCB布局元件的布局與走線對產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。另外KA78R05帶有開關(guān)控制端Vdis。 實(shí)現(xiàn)方法簡介LM2576 可以高效的取代一般的三端線性穩(wěn)壓器，它能夠充分的減小散熱片的面積，在一些應(yīng)用條件下甚至可以不使用散熱片。167。小數(shù)點(diǎn)左邊以為即第一位代表十分之一小時即6分鐘，而第二位到第六位代表小時數(shù)。167。當(dāng)系統(tǒng)工作電壓正常時VIN+ VIN ，比較器輸出高電平，未觸發(fā)外部中斷；當(dāng)系統(tǒng)掉電時VIN+ VIN ，從而實(shí)現(xiàn)掉電檢測，并在外部中斷程序中執(zhí)行儀表表針掉電歸零等一系列操作。167。 實(shí)現(xiàn)方法簡介由VID6606驅(qū)動芯片和三路VID29系列步進(jìn)電機(jī)以及驅(qū)動芯片外圍電路構(gòu)成。167。在實(shí)際中要不斷的采集數(shù)據(jù)，所以指針就可以根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)指示不同的位置。167?；诂F(xiàn)實(shí)和對本設(shè)計功能實(shí)現(xiàn)的考慮，選擇宏晶公司的STC12C5608AD單片機(jī)作為整個設(shè)計的控制主體。為使指針平穩(wěn)地回到零位,并在旋轉(zhuǎn)300176。一般是發(fā)生在低頻時,因低頻時力矩大,使指針旋轉(zhuǎn)超過了平衡位置,然后在磁場的作用下被吸回到平衡位置,因此驅(qū)動的頻率要避開電機(jī)的振動頻率。 細(xì)分驅(qū)動原理如圖23所示, 每一分步電機(jī)旋轉(zhuǎn)60176。定子磁場旋轉(zhuǎn)一周, 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個齒距角90176。如果按照一定的順序給各相控制繞組輪流通電, 將在定子內(nèi)空間形成步進(jìn)式磁極軸旋轉(zhuǎn), 轉(zhuǎn)子在反應(yīng)式電磁轉(zhuǎn)矩的作用下,隨之作步進(jìn)式轉(zhuǎn)動,由此可見, 錯齒是步進(jìn)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的根本原因。永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有磁極, 依靠電磁轉(zhuǎn)矩工作。另外這種裝置還具有優(yōu)化駕駛操縱方案，故障診斷和報警，前驅(qū)動、差速鎖和動力輸出軸(PTO)自動控制等功能。AT90S2313 內(nèi)部集成了程序存儲器、EEPROM存儲器,大大簡化了儀表的電路。為此，發(fā)展拖拉機(jī)步進(jìn)電機(jī)儀表顯示系統(tǒng)對于我國這樣的拖拉機(jī)生產(chǎn)和使用大國是一件迫切而重要的任務(wù)。結(jié)構(gòu)笨重成本高是早期的轉(zhuǎn)速表的最大缺點(diǎn)。167?；趦x表顯示的直接性，通過步進(jìn)電機(jī)直觀的描述，實(shí)時了解發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)，以此判斷發(fā)動機(jī)的工作性能。167。如果小問題及時解決也就避免了大問題的出現(xiàn)從而減少了拖拉機(jī)的維修成本。167。改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，在車用儀表顯示系統(tǒng)方面取得了長足的進(jìn)步。使用步進(jìn)電機(jī)制作拖拉機(jī)的組合儀表，相對傳統(tǒng)的拖拉機(jī)儀表提高了儀表的可靠性、測量精度和使用壽命，提高了拖拉機(jī)的整體性能和可靠性。利用內(nèi)部集成定時器和掉電存儲功能的小時計記錄拖拉機(jī)總的工作時間，在拖拉機(jī)停機(jī)狀態(tài)下不記時間，在開機(jī)狀態(tài)下工作時間可以累計，并將計數(shù)結(jié)果通過液晶顯示器顯示，在掉電狀態(tài)下小時計自動存儲計時時間并在下次上電時以上次計時時間為基數(shù)繼續(xù)計時。下面以三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例進(jìn)行原理說明, 如圖21所示, 步進(jìn)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。如A相通電, B、C相不通電, 在磁場作用下, 齒1與A對齊,以此作為初始狀態(tài)。當(dāng)通電順序?yàn)锳B→BC→CA→AB時, 稱為雙三拍工作方式。如圖23所示, 細(xì)分驅(qū)動器的原理是通過改變相鄰A、B相電流的大小, 以改變合成磁場的夾角來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。檢測零位點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時,為使指針旋轉(zhuǎn)到正確的位置,在儀表上電和斷電時,指針需回到零位。從總體上可以將系統(tǒng)分成六個模塊實(shí)現(xiàn)，分別為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊、單片機(jī)模塊、掉電檢測模塊、小時計模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。單片機(jī)模塊主要由單片機(jī)芯片和其外圍電路組成。傳感器部分在此一并說明（用電阻代替?zhèn)鞲衅鲗?shí)驗(yàn)）。 芯片選擇步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)工作。167。圖34 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊電路原理圖167。具有精度高、失調(diào)電壓低、輸入共模電壓接近地電平和兼容邏輯電路等優(yōu)點(diǎn)。 液晶選擇根據(jù)通信方式可以分為：串口液晶、并口液晶和串/并口液晶。CLR腳是計時器清零功能腳，低電平有效，當(dāng)該腳為低電平的持續(xù)時間大于1秒，計時器全部清零，當(dāng)該腳再為高電平時，計時器又從初始狀態(tài)開始計時。 芯片選擇在整個設(shè)計系統(tǒng)中，單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片、LM290信號采集等都需要電源，其中LM2903可以選擇雙電源供電，和單電源兩種方案。LM2576 系列產(chǎn)品的開關(guān)頻率為 52KHz，所以應(yīng)用時可以使用小尺寸的濾波元件。10％；典型的待機(jī)電流為 50μA，且芯片內(nèi)置過流保護(hù)電路和過熱保護(hù)電路。 PCB設(shè)計目前電子器材用于各類電子設(shè)備和系統(tǒng)仍然以印制電路板為主要裝配方式。元件布局還要特別注意散熱問題，對于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個地方，也不要離電容太近以免使電解液過早老化。相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為2～3/10英寸左右較合適[16]。程序開始執(zhí)行后，首先將進(jìn)行初始化操作，將LCD、定時器、初始值等都全部設(shè)置好，接著讀取EEPROM中保存的小時計數(shù)據(jù)并送到小時計顯示。 //用戶自定義CLK對應(yīng)引腳sbit DIPIN = P3^0。 _nop_()。 for (i=0。 CSPIN=1。 CSPIN = 1。i++) //送6位地址 { if((addressamp。 else lcdwbit(0)。 lcdwd(2,w1[tmp])。 lcdwd(10,w1[tmp])。 //顯Z1 else lcdwd(12,0x00)。 display()。 erase_eeprom(0x0000)。誤差來源應(yīng)該有以下幾個方面： 單片機(jī)內(nèi)部A/D采集轉(zhuǎn)換時的誤差； 單片機(jī)內(nèi)部定時器的誤差及計數(shù)器捕捉脈沖的誤差。參考文獻(xiàn)[1] 張偉. 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002: 188201[2] 李剛，林凌，: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2003: 195206[3] 張俊謨. 單片機(jī)中級教程. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版, 2002: 1—18[4] 趙亮. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā). 北京: 人民郵電出版社, 2002[5] 肖來勝，馮建蘭, 夏術(shù)泉. 單片機(jī)技術(shù)實(shí)用教程. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2004 [6] 趙新民. 智能儀表原理及設(shè)計. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1989[7] 閻石. 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