【正文】 摯的謝意。 雄關(guān)漫道錚如鐵 ，而今邁步從頭越。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，提高了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)了科學(xué)的思維方法。但若程序失控，定時(shí)器則記滿溢出中斷，在中斷服務(wù)程序中使主程序自動(dòng)復(fù)位又進(jìn)入初始狀態(tài)。 軟件抗干擾措施 考慮到控制系統(tǒng)裝入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備安裝就緒后，在改動(dòng)硬件較困難，我們采用了以下軟件可靠性措施，加之和硬件相結(jié)合，就可以使許多干擾得到抑制和消除。K2 按下 JB ,LOOP3 。LED0 標(biāo)記 FLAG1 BIT 。下降延觸發(fā) SETB EX1 。 取 TH0 當(dāng)前值 ADDC A,31H 。設(shè)用于改變速度的定時(shí)常數(shù)存在內(nèi)部 RAM30H（低八位）和 31H（高八位）中，則定時(shí)器中斷服務(wù)子程序?yàn)椋? ORG 2020H AA： CPL 。 步驟是：先輸出一個(gè)高電平，延時(shí)一段時(shí)間后，再輸入一個(gè)低電平，然后再延時(shí)。查表獲得顯示地址 MOV LED_DATA,A 。對(duì) PC5 置 1 ACALL DELAY 。設(shè)置反向 CCLP： SETB 。調(diào)用顯示子程序 ACALL SOMP_ PRG : ?? 。調(diào)用步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序 ACALL TO_T0SEV 。且正反轉(zhuǎn)的速度與所給脈沖的頻率成正比關(guān)系。在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中單片機(jī)的主要作用是產(chǎn)生脈沖序列 ，它是通過(guò) 8051 單片機(jī)的 P1 口發(fā)送的。當(dāng)需要恒速運(yùn)行時(shí)，就發(fā)出恒定頻率的控制脈沖；當(dāng)需要加速運(yùn)行時(shí)，就發(fā)出頻率遞增的控制脈沖；當(dāng)需要減速運(yùn)行時(shí)，就發(fā)出頻率遞減的控制脈沖；當(dāng)需要鎖定狀態(tài)時(shí)，只需要停止發(fā)脈沖就可以了。三相雙三拍的運(yùn)行方式是ABBCCAAB??方式供電。斷開(kāi) B相，接通 C相，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò) 30 度，使轉(zhuǎn)子齒 1,3 的軸線與 C 極軸線對(duì)齊。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。這種步進(jìn)電機(jī)的接口電路，可以通過(guò)對(duì)單片機(jī)的設(shè)定，用同一種電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種勵(lì)磁方式 下 4 相步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，從而大大提高了接口電路的靈活性和通用性。當(dāng)需要恒速運(yùn)行時(shí)，就發(fā)出恒定頻率的控制脈沖；當(dāng)需要加速運(yùn)行時(shí)，就發(fā)出頻率遞增的控制脈沖；當(dāng)需要減速運(yùn)行時(shí)，就發(fā)出頻率遞 減的控制脈沖；當(dāng)需要鎖定狀態(tài)時(shí)，只需要停止發(fā)脈沖就可以了。 (6)編 寫 控制系統(tǒng) 主程序，繪制程序流程圖。因此，本設(shè)計(jì)鍵盤和顯示部分選用 8255A 芯片。 確定設(shè)計(jì)方案 通過(guò) 對(duì)控制系統(tǒng)的分析 ,確定了如下的設(shè)計(jì)方案 ： (1)確定系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)和通道 ： ① 輸入 和輸出 量的確定 ： 輸入量 ： 主要是鍵盤輸入。 列舉設(shè)計(jì)方案 常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM），反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB），永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度 或 15 度；反應(yīng) 式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為 度 。比如環(huán)形分配器，就是由多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路按照邏輯真值表組合而成，不同類型的 電機(jī)、不同的工作方式就需要有不同的環(huán)形分配器，如果更換了電機(jī)類型或改變工作模式，則整個(gè)硬件電路需要重新設(shè)計(jì)。有多種細(xì)分選擇，最小步距角可設(shè)為 176。 TA8435H 是東芝公司推出的一款步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯 片。 國(guó)外驅(qū)動(dòng)器發(fā)展概況 對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，國(guó)外主要采用步進(jìn)電機(jī)及相應(yīng)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，很多半導(dǎo)體公司早已將單片機(jī)用于電機(jī)的控制。直流伺服電機(jī)系統(tǒng)的性能較好，但制造和維護(hù)成本較高，目前已有被交流伺服取代的趨勢(shì)。 Another sends out changes the signal control to stepbystep electrical machinery two signals all are send in stepbystep the electrical machinery driver input end, in the driver include move in a circle the divider, to stepbysteps the electrical machinery excitation way control and the control pulse assignment all is by moves in a circle the divider to between monolithic integrated circuit control system and driver only then two pilot wires, thus causes the system structure is greatly the control system sends out the corresponding control pulse according to the speed control request from the clock pulse pilot wire then to stepbystep the electrical machinery rotational speed to carry on the needs the constant speed movement, sends out the constant frequency the control pulse。 單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制有串行控制和并行控制兩種方式。這兩個(gè)信號(hào)都是送入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端，驅(qū)動(dòng)器中含有環(huán)行分配 器，對(duì)步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁方式的控制和控制脈沖的分配都是由環(huán)行分配器來(lái)完成的。 When needs to lock the condition, only needed to stop sending the pulse and passing over the direct current to be possible. Key words: Singlechip microputer system； Control。對(duì)電機(jī)控制的基本電路要以單片機(jī)為控制核心，組成數(shù)據(jù)處理電路，在檢測(cè)和控制軟件支持下，調(diào)整和 控制功率電路的工作狀態(tài)，同時(shí)檢測(cè)輸出電流大小，進(jìn)行電流的控制。一類芯片的核心是用硬件和微程序來(lái)保證步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)合理的加減速過(guò)程，同時(shí)完成計(jì)長(zhǎng) 走步、正反轉(zhuǎn)等。 [3] 近年來(lái)，國(guó)外許多廠商相繼推出了多種步進(jìn)電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)芯片和多種不同功率等級(jí)的功率模塊，僅由幾個(gè)專用芯片和一個(gè)功率模塊便可構(gòu)成一個(gè)功能齊全、性能優(yōu)異的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，例如意大利 SGS 公司的 L297 和 L298 構(gòu)成的四相定電流斬波驅(qū)動(dòng)器就 屬此類。 [8] 上海市賽格電子生產(chǎn)以下型號(hào)的混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器： SM20 SM20 SM60、SM62 等各種型號(hào)的高細(xì)分高性能驅(qū)動(dòng)器?，F(xiàn)在我們可以通過(guò)軟件編程來(lái)精確的模擬升降速曲 線，并且結(jié)合當(dāng)前微型計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算功能可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的最優(yōu)化控制。 方案一 ： 單片機(jī)對(duì)永磁式步進(jìn)電機(jī)的控制 其特點(diǎn)是： 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) (PM).它的出力大 ,動(dòng)態(tài)性能好 。 (2)選擇 單片機(jī) ： 根據(jù) 控制系統(tǒng) 所要求的控制精度、響應(yīng)速度、開(kāi)發(fā)環(huán)境、 I/O 點(diǎn)數(shù)、輸入 /輸出通道數(shù)等情況選擇了 MCS51 系列的 8 位單片機(jī) 8051，其 具有 4KB ROM 和 256B RAM，因此不需要進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 脈沖分配器 鍵盤輸 入 數(shù)碼管顯示 圖 11 單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 6 研究?jī)?nèi)容 (1)主要研究?jī)?nèi)容是通過(guò)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速，步 距 角進(jìn)行 控制。本設(shè)計(jì)采用的是串行控制方式，此方式下單片機(jī)控制系統(tǒng)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器之間只 有 兩條控制線。 課 題研究的意義 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和電機(jī)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的要求在不斷提高。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)及硬件電路 8 第 2 章 三相反應(yīng)式 步進(jìn)電機(jī) 及硬件電路 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)概述 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的機(jī)電元件 ， 通俗的講 ， 就外加一個(gè)脈沖信號(hào)于這種電動(dòng)機(jī)時(shí) ， 它就運(yùn)行一步 。 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)又為磁阻式步進(jìn)電機(jī)，如圖214 所示，這是一臺(tái)三相電機(jī)，定子鐵心有硅鋼片疊成，定子上有 6 個(gè)磁極（大齒），共有 3 套控制繞組，繞在徑向相對(duì)的兩個(gè)磁極上的一套繞組為一相。若上述電機(jī)通電順序改為 ACBA??則電機(jī)轉(zhuǎn)向變?yōu)轫槙r(shí)針。本設(shè)計(jì) 采用的是串行控制方式，此方式下單片機(jī)控制系統(tǒng)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間只 有 兩條控制線。 [12] 硬件電路的組成部分 本設(shè)計(jì)采用的是 8051 單片機(jī)，利用功率放大來(lái)控制三相反應(yīng)式 步進(jìn)電機(jī)。 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作方式為三相單三拍，通電順序?yàn)椋?ABCA。T0 中斷矢量（中斷程序入口） LJMP TO_T0SEV 。調(diào)用反轉(zhuǎn)子程序 ACALL AA 。脈沖高 LCALL DELAY1 。脈沖低 LCALL DELAY2 。對(duì) PC5 置 0 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 20 數(shù)碼管 顯示子程序 ： PLAY: MOV R0,DISSTART 。準(zhǔn)備顯示下一位 RL A MOV R1, A INC R0 。一般 I/O 定義 include”” 。 停定時(shí)器 MOV A,TL0 。 開(kāi)定時(shí)器 POP PSW 。0Bh 為“－”在表格中的偏移位置 MOV LEDVAL2, 0CH MOV LEDVAL3, 0CH MOV LEDVAL4, 0CH MOV LEDVAL5, 0CH MOV LEDVAL6, 0CH MOV LEDVAL7, 0CH MOV LEDVAL8, 0CH MOV R0, 0F7H 。LED3 標(biāo)記 K_OLD EQU 30H K_NEW EQU 31H ORG 0000H JMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV SP, 60H MOV P1, 0FFH MOV P0, 0FFH MOV K_OLD, 00H MOV 20H, 0FFH MAIN1: CALL K_SCAN 。 FLAG0=0 JMP MAIN1 LOOP1A: MOV P0, 0FFH MOV 20H, 0FH JMP MAIN1 LOOP2: JNB FLAG1, LOOP1A MOV P0, 0FDH MOV 20H, 0DH 。具體的做法是：在 ROM 或 RAM中，每隔一些指令，就把連續(xù)幾個(gè)單元設(shè)置成空操作。 ②不斷查詢輸出狀態(tài)寄存器，及時(shí)糾正輸出狀態(tài)，防止由于干擾引起的輸出量變化導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作。通過(guò)設(shè)計(jì)我掌握了單片機(jī)的原理及其應(yīng)用，步進(jìn)電機(jī)的原理及其控制方法，芯片的選擇，程序的編寫，軟硬件的結(jié)合，各種抗干擾措施的應(yīng)用