【正文】 在本次設(shè)計(jì)中給予我許多的幫助，他們幫助我克服了許多困難，并提供了大部分的參考意見(jiàn)。 //步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)，數(shù)值越大速度越慢，最小值為1，速度最快static int spcount。 //TR0 = 1。spcount。 P1_1 = 1。 P1_2 = 1。 P1_3 = 1。 break。 P1_3 = 0。 P1_2 = 0。 }while(1)。 //允許CPU中斷 TMOD = 0x11。 //計(jì)數(shù)static int step_index。除了敬佩石老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，完成了全部的設(shè)計(jì)任務(wù)，具體功能如下：完成了整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，能通過(guò)鍵盤電路控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速最低25轉(zhuǎn)/分，最高轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分；通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)了通過(guò)單片機(jī)能輸出兩相四拍和兩相八拍的脈沖控制序列。 bL=0。對(duì)以上的單片機(jī)最小系統(tǒng)，串口通信模塊，數(shù)碼管顯示電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)模塊各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)論證后然后銜接起來(lái)完成了整個(gè)硬件部分的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的總體原理圖見(jiàn)附錄。表32 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率和最小電壓值位數(shù)目分辨率最小電壓轉(zhuǎn)換值81/256101/1024121/4096amp。當(dāng)CS 、WR 皆為低位準(zhǔn)(low) 時(shí)ADC0804 做清除的動(dòng)作，系統(tǒng)重置。輸入信號(hào) 信號(hào)放大 模數(shù)轉(zhuǎn)換 單片機(jī) 數(shù)碼管顯示 電流檢測(cè)框圖 OP07芯片簡(jiǎn)介OPO07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。 L298簡(jiǎn)介L(zhǎng)298N為SGSTHOMSON Microelectronics 所出產(chǎn)的雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)部包含4 信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)二相或1個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)含二個(gè)HBridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)：TTL邏輯準(zhǔn)位信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的步進(jìn)電機(jī)，且可以直接透過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；此芯片可直接由單片機(jī)的IO端口來(lái)提供模擬時(shí)序信號(hào)。 2口：主要用于控制數(shù)碼管的公共端，既是數(shù)碼管的位選。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA 端狀態(tài)。P3口除了作為一般的I ／O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8 個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。獨(dú)立按鍵作為一個(gè)外部中斷源，和單片機(jī)端口連接，通過(guò)它設(shè)置了電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速，顯示電機(jī)電流等功能。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。兩相步進(jìn)電機(jī)的工作模式有兩相四拍和兩相八拍等兩種。更常用的步進(jìn)方法是“雙相激勵(lì)”，其中電機(jī)的兩相一直通電。當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)，該矢量場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁極磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一著該磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。由單片機(jī)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖分配器后分解出對(duì)應(yīng)的四相脈沖，分解出的四相脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式目前在實(shí)際應(yīng)用中還比較常見(jiàn)。系統(tǒng)中采用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動(dòng)線路。該方案多通過(guò)一些大規(guī)模集成電路來(lái)控制其脈沖輸出頻率和脈沖輸出數(shù)，功能相對(duì)較單一，如需改變控制方案，必須需重新設(shè)計(jì)，因此靈活性不高。開環(huán)時(shí)，其平穩(wěn)性好，成本低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但未能實(shí)現(xiàn)高精度細(xì)分。并且在速度較高時(shí)，由于受到掃描周期的影響，相應(yīng)的控制精度就降低了。這種驅(qū)動(dòng)方式目前主要用于小功率或啟動(dòng)、運(yùn)行頻率要求不高的場(chǎng)合。轉(zhuǎn)子的角位移大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及頻率成正比，并在時(shí)間上與輸入的脈沖同步。由于能夠開環(huán)運(yùn)行以及控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，因此這種電機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。重復(fù)該順序促使轉(zhuǎn)子按90176。但是，與“兩相通電”相比，半步進(jìn)通常導(dǎo)致15%～30%的力矩?fù)p失（取決于步進(jìn)速率）。(9) 步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降：當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。串口下載模塊主要是負(fù)責(zé)實(shí)行計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信，將在計(jì)算機(jī)里面編寫好的程序下載到單片機(jī)芯片當(dāng)中。 AT89S52該設(shè)計(jì)使用到的單片機(jī)AT89S51對(duì)應(yīng)管腳引腳功能圖詳細(xì)說(shuō)明如下。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) （吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒(méi)有兩次有效的PSEN信號(hào)。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，單片機(jī)的P 0口、P 1口、P 2口、P 3口全部參與系統(tǒng)工作。 共陽(yáng)數(shù)碼管電路圖本設(shè)計(jì)選用了數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)，其段選的控制A、B、C、D、E、F、G、DP按照數(shù)碼管的簡(jiǎn)介資料選用了P 0口作為其控制端口，其位選部分由于單片機(jī)的控制端口輸出的電壓不足以直接點(diǎn)亮數(shù)碼管，所以在單片機(jī)控制端口和數(shù)碼管的位選控制端口加入了三極管。所以考慮到這一原因我們是先將檢測(cè)到的電流值經(jīng)過(guò)OP07作放大處理后再將信號(hào)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片處理這樣保證了檢測(cè)值的可靠性。 ADC0804芯片及管腳圖 (2) PIN2 ( RD )：Read。第一次尋找結(jié)果：10000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝1）第二次尋找結(jié)果：11000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝1）第三次尋找結(jié)果：11000000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝0）第四次尋找結(jié)果：11010000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝1）第五次尋找結(jié)果：11010000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝0）第六次尋找結(jié)果：11010100 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝1）第七次尋找結(jié)果：11010110 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝1）第八次尋找結(jié)果：11010110 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝0）這樣使用二分法的尋找方式，8位的A/D轉(zhuǎn)換器只要8次尋找，12位的A/D轉(zhuǎn)換器只要12次尋找，就能完成轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，其中的輸入值代表圖4..10的模擬輸入電壓Vin。這些在軟件編設(shè)計(jì)部分都會(huì)有說(shuō)明。判斷是否 是最低速判斷增速按鍵按下Y結(jié)束 開始 程序入口 判斷增速 按鍵按下 N N Y 去抖動(dòng) 去抖動(dòng) Y 再次判斷 Y N 再次判斷 N Y N 判斷是否是最高速 N速度檔位減1速度檔位加1 Y 結(jié)束結(jié)束P1口全部置1準(zhǔn)備程序入口啟動(dòng)0804開始測(cè)電壓讀轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)讀出的數(shù)據(jù)賦予addata讀取完畢返回 增速減速子程序 讀ADC0804子程序初始化 N按鍵判斷 Y 電機(jī)反轉(zhuǎn)及顯示 Y 按鍵判斷 N檢測(cè)電流及顯示 Y 按鍵判斷 N系統(tǒng)停止工作 YN 按鍵判斷 模式切換子程序（4）控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖輸入方式：兩相四拍通電方式：正轉(zhuǎn)：AB—aB—ab—Ab—AB反轉(zhuǎn)：AB—Ab—ab—aB—AB兩相八拍通電方式：正轉(zhuǎn)：AB—B—aB—a—ab—b—Ab—A—AB反轉(zhuǎn)：AB—A—Ab—b—ab—a—aB—B—AB以兩相四拍正轉(zhuǎn)為例其程序代碼如下： if(i==1) { AL=1。 i=0。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師石新峰老師。 最后感謝電子系和我的母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校三年來(lái)對(duì)我的大力栽培。P1_2 = 0。 stop_flag=1。 return。case 3: //2 P1_0 = 0。 P1_1 = 0。}else{ step_index。case 5: //3 P1_0 = 0。 break。}}void delay(unsigned int endcount){count=0。delay(10000)。 //步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)函數(shù)void main(void) {count = 0。 本設(shè)計(jì)的硬件制作部分完全是實(shí)行的手工焊接，沒(méi)有制作PCB板，這樣的后果就是焊接完電路板之后容易出現(xiàn)問(wèn)題，檢查麻煩，而且要是在后期全部制作調(diào)試都完成后再中途出現(xiàn)問(wèn)題了檢查起來(lái)是相當(dāng)?shù)穆闊? aL=1。（2）按鍵響應(yīng)子函數(shù)：在本設(shè)計(jì)當(dāng)中按鍵的一端接地，另一端接單片機(jī)的對(duì)應(yīng)端口，所以當(dāng)按鍵按下，既是將單片機(jī)對(duì)應(yīng)端口電平拉低。按照如圖所示的接法及對(duì)應(yīng)電阻值的大小，我們很容易知道，此連接后的電壓放大倍數(shù)是80倍，且為同向放大。(6) PINPIN7 (VIN(+)、VIN())：差動(dòng)模擬訊號(hào)的輸入端。:(1)1腳和8腳：是偏置平衡