【正文】 …………………………… 7 本模擬負載對單片機型號的選取…………………………………………… 93 單片機系統(tǒng)的硬件設(shè)計………………………………………………………… 11 系統(tǒng)在兩種模式下的三鍵輸入（復用）……………………………… 11 X5045 芯片在系統(tǒng)中的應用 ……………………………………………… 11 X5045 芯片的引腳及特點………………………………………………… 11 X5045 芯片在控制系統(tǒng)中與單片機的接口……………………………… 12 RS—485 標準通訊口 ………………………………………………………… 13 串行通信接口標準………………………………………………………… 14 75176 芯片的隔離 ………………………………………………………… 西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 3144 顯示部分系統(tǒng)的硬件設(shè)計…………………………………………………… 17 LED 顯示器……………………………………………………………………… 17 LED 的選擇…………………………………………………………………… 17 LED 的驅(qū)動和顯示…………………………………………………………… 18 顯示器的驅(qū)動 ………………………………………………………………… 195 負載部分 …………………………………………………………………………… 226 原理圖的設(shè)計……………………………………………………………………… 247 電路板的印制……………………………………………………………………… 268 附 錄: 開題報告 ………………………………………………………………… 27 中期報告 ………………………………………………………………… 31 相應外文資料翻譯……………………………………………………… 32系統(tǒng) SCH 圖致 謝設(shè)計總結(jié)參考文獻西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 41 緒 論1. 1 課題的名稱、課題背景本課題名稱為“運動控制的智能模擬負載” 。RS485 接口芯片已廣泛應用于工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡(luò)、機電一體化產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。該系統(tǒng)對以單片機 AT89C51 為主的控制系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計，并在此設(shè)計的基礎(chǔ)上給出相應的原理圖和硬件開發(fā)板。通過在單塊芯片上組合通用的 CPU 和 Flash 存儲器，使 AT89C51 成為一種功能很強的微型計算機。作為輸出口用時，每位驅(qū)動八個 TTL 輸入（吸收電流方式） 。4. P3（P30～P37）：是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 本模擬負載對單片機型號的選取本系統(tǒng)要實現(xiàn)以下功能：*本系統(tǒng)在工作、參數(shù)設(shè)定的兩種模式下實現(xiàn)三鍵輸入（復用） 。 具體實現(xiàn)要靠軟件編程。之后單片機向X5045 發(fā)出 WRDI 指令以禁止寫操作，并使 為低(從硬件上禁止寫操作)。為了避免這些缺陷，有推出了技術(shù)性能更加先進的 RS—485 標準。 西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 16常用光電耦合器主要參數(shù) 電流傳輸比 CTR 型號 Min(%) VCE(V) IF(mA) 飽和壓降 VCE(V) 工作電流 IF(mA) 開關(guān)時間 （μs） TIL111/114 16 16 5 TIL112/115 10 50 2 TIL116/125/154 20 10 10 10 5 TIL117/126/155 50 10 10 10 5 TIL124/153 10 10 10 10 2 在這里，我采用的是 TIL117，根據(jù)電流傳輸比 CTR=I2/I1，估算出光電耦合器的上拉電阻 R 的值。因此提供給 LED 顯示器的字型代碼正好一個字節(jié)。所以，本設(shè)計采用動態(tài)顯示方案。輸入電壓在高電平時間以保證達到 Vcc,在低電平時間以保證達到 Vcc,即當 Vcc=5V 時, 以上為 VIH, 以下為 VIL 。以下三種方法都可改變占空比的值。 此外，在驅(qū)動電路和單片機系統(tǒng)電路之間加了一個光電耦合器作為隔離元件,其上拉電阻值的確定同前。(5)、在 document options 對話框中，選擇 anization 則是進行文檔屬性，名稱，設(shè)計單位等進行設(shè)置。 （若有重號，可以通過 Tools/Annotate 對元件進行重新編號） 。手工布局的優(yōu)點是：設(shè)計者可以完全按照電路工作的實際要求來進行元件的布局，所生成的元件布局可以符合實際要求，也利于后面的布線操作。 布線布線是重要的抗干擾措施，本設(shè)計中首先對電源線進行手工布線，緊接著對電路板的其他部分進行自動布線，最后再對整個電路的布線進行手工修改。低頻電路的地應盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時，可部分串聯(lián)后再并西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 28聯(lián)接地。它為許多嵌入式控制應用提供了高度靈活和成本低的解決辦法。*查找所有芯片資料。在需要I/O 線不多的控制場合，選用它作為核心控制芯片，可使電路極大的簡化，而且程序的西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 33編寫及固化也相當方便、靈活。* 負載部分 （未完成）目前，系統(tǒng)的大部分硬件設(shè)計已初步確定，還有具體的元件型號、參數(shù)的確定，按鍵的處理部分及負載的驅(qū)動和隔離還未完成，擬定在 5 月中旬完成并進行完善，以便很好的進行下一步的工作。 指導老師: 師公社 學生: 陳媛 2022 年 3 月西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 328．2 中期報告《運動控制智能模擬負載》——硬件部分畢 業(yè) 設(shè) 計 中 期 報 告一、題目 　運動控制的智能模擬負載系統(tǒng)，主要是用單片機控制來實現(xiàn)對運動控制系統(tǒng)實驗中負載對象及其變化規(guī)律的要求。接口電路實現(xiàn)上位機串行口信號與單片機 TTL 信號之間的轉(zhuǎn)換，以實現(xiàn)工業(yè)控制計算機與單片機的正常通信。我打算采用 ATMEL 公司的 AT89C51。必須使用大面積銅箔時，最好用柵格狀。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。Protel99 的客戶程序還提供給設(shè)計者一些基本的使用資源，如菜單、快捷鍵、工具欄、狀態(tài)欄、工具管理等，設(shè)計者對這些資源可以自由定義，建立便于自己使用的菜單、快捷鍵、工具欄等。a、ERC Options 操作框的設(shè)置。 (3)、系統(tǒng)字體的設(shè)置。但是，普通的 TTL 集成電路的高電平輸出最低是 ,而功率場效應管的開啟電壓是 2～4V。Tt1占空比表示了在一個周期 T 里，開關(guān)管導通的時間與周期的比值。 器件選擇和功能在這里，我選用 74HC07 芯片作為段驅(qū)動，75452 作為位驅(qū)動7407 是 6 緩沖器/驅(qū)動器（OC、高壓輸出）Y=0 30V 耐壓輸出 7407 功能圖74HC 系列集成電路的特點：74HC 系列是高速 CMOS 系列，兼有 CMOS 系列的低功耗，寬噪聲容限，寬工作電壓等特點。所謂動態(tài)顯示就是掃描方式一位一位地輪流點亮LED 顯示器的各個位。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入高電平的則不點亮。限制通信波特率提高的“瓶頸” ，并不是現(xiàn)場的導線，而是在與單片機系統(tǒng)進行信號隔離的光電耦合電路上。 X5045 在系統(tǒng)控制中與單片機的接口 系統(tǒng)控制器中 X5045 與單片機 AT89C51 硬件接口如圖所示：X5045 與 AT89C51 硬件接口 X5045 有 5128 串行 E2PROM，通過 X5045 的 、SCK、SI、SO 等引腳控制對X5045 的讀寫。這種方案將用到單片機的 12 位 I/O 口（8個段選、4 個位選） 。但在此期間內(nèi)，每訪問外部程序存儲器時，這兩次有效的 信號將不出現(xiàn)。對端口寫 1 時，通過內(nèi)部上拉電阻把其拉到高電位，可作輸入口。片內(nèi)時鐘振蕩器本章節(jié)根據(jù)運動控制系統(tǒng)中不同負載對象的特點及變化規(guī)律，設(shè)定具體參數(shù)并計算確定電路負載元件的大小和型號。接口電路實現(xiàn)上位機串行口信號與單片機信號之間的轉(zhuǎn)換，以實現(xiàn)工業(yè)控制計算機與單片機的正常通信。AT89C51 是一種帶有 4KB Flash 可編程、電可擦除只讀存儲器（E 2PROM）的低壓、高性能 8 位 CMOS微型計算機。西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 1運 動 控 制 的 智 能 模 擬 負 載——硬 件 部 分摘 要 運動控制的智能模擬負載，是針對自動化專業(yè)運動控制系統(tǒng)實驗中，對負載對象及其變化規(guī)律的要求而設(shè)計的。它為許多嵌入式控制應用提供了高度靈活和成本低的解決辦法。單片機負責從工業(yè)控制計算機上接收命令，并將其轉(zhuǎn)換成控制脈沖信號，從并行口發(fā)出到步進電機驅(qū)動電路。第六章 原理圖的設(shè)計第七章 電路板的印刷第八章 開題報告中期報告相應外文資料翻譯系統(tǒng) SCH 圖致 謝設(shè)計總結(jié)參考文獻西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 72 單片機工作原理及應用基礎(chǔ) 單片機的應用 在生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中，凡是有自動控制要求的地方都會有單片機的身影出現(xiàn)；從簡單到復雜，從空中、地面到地下，凡是能想象的地方幾乎都有使用單片機的需求。3 個程序保密位在訪問外部程序存儲器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 送出高 8 位地址。：外部訪問允許端。 西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 113 單片機系統(tǒng)的硬件設(shè)計 系統(tǒng)在兩種模式下的三鍵輸入（復用） 此系統(tǒng)利用三鍵式輸入，即在工作模式、參數(shù)設(shè)定兩種狀態(tài)下有不同的作用。進入設(shè)置參數(shù)首先顯示第一項原設(shè)置參數(shù)（如量程下限） ，同時顯示一西 安 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 13位標記位（標記參數(shù)性質(zhì)既現(xiàn)場設(shè)置修改狀態(tài)） 。RS—485 標準RS—232 是異步串行通信中應用最早，也是目前應用最為廣泛的標準串行總線接口技術(shù)之一。此處采用 TIL117。? 共陰極接法把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。因此，在每個瞬間，N 位 LED 只可能顯示相同的字符，要想每一個 LED 顯示不同的字符，必須用另外一個 I/O 口控制各個 LED 顯示器公共陰極輪流接地的方法，逐一掃描點亮，使每個 LED 顯示該位應該顯示的字符。它的標準工作電壓 2—6V。α 的變化范圍為0≤α≤1。用普通的 TTL 直接驅(qū)動功率場效應管,驅(qū)動電壓還顯得低一些。在點擊 Design/options 后，選擇 change system font 按鈕，則可彈出字體對話框，您可以進行字體設(shè)置了。multiple names on 是檢查同一個網(wǎng)絡(luò)上是否擁有多個不同名稱的網(wǎng)絡(luò)標識。Protel99 強大的功能，可以使設(shè)計者隨心所欲的設(shè)計各種電子電路，是一個非常實用的 CAD 軟件。布局過程中，應盡量將相關(guān)的元器件就近放置，以減少走線的長度；時鐘電路、晶振、電容應緊貼相接的芯片，這樣有利