單片機(jī)的碼盤轉(zhuǎn)速測(cè)量非常優(yōu)秀畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 12:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 I／O 口線，看門狗（WDT），兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，兩個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT80C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。主要性能參數(shù)：與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4k 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash 閃速存儲(chǔ)器1000 次擦寫周期－ 的工作電壓范圍全靜態(tài)工作模式：0Hz－33MHz三級(jí)程序加密鎖1288 字節(jié)內(nèi)部 RAM32 個(gè)可編程 I／O 口線2 個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器6 個(gè)中斷源全雙工串行 UART 通道低功耗空閑和掉電模式中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性靈活的在系統(tǒng)編程（ISP 字節(jié)或頁(yè)寫模式） 圖 33 80C51 芯片引腳圖Vcc：電源電壓GND：地P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I／0 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。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。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 F1ash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。P1 口：Pl 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／O 口，Pl 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（I IL）。Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，Pl 接收低 8 位地址。表 31 P1 口引腳功能表端口引腳 第二功能 MOSI（用于 ISP 編程） MISO（用于 ISP 編程） SCK（用于 ISP 編程）P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（I IL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX@Ri 指令）時(shí)，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2 亦接收高位地址和其它控制信號(hào) [7]。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／0 口。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。對(duì) P3 口寫入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（I IL）。P3 口除了作為一般的 I／0 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)。表 32 P3 口引腳功能表RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRT0位（地址 8EH）可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。DISRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。ALE／ ：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）PROG輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1／6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) F1ash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。 [8]如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 無(wú)效。 ：程序儲(chǔ)存允許（ ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) PSENPSENAT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 有PSEN效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒(méi)有兩次有效的 信號(hào)。EA／VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H－FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外中斷 0）INT （外中斷 1） T0（定時(shí)／計(jì)數(shù)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)／計(jì)數(shù)器 1 外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）DLB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。F1ash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程電壓 Vpp。XTALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 旋轉(zhuǎn)編碼器的選擇碼盤分為絕對(duì)式編碼器和增量編碼器兩種，前者能直接給出與角位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼；后者利用計(jì)算系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)碼盤產(chǎn)生的脈沖增量針對(duì)某個(gè)基準(zhǔn)數(shù)進(jìn)行加減以求得角位移 [9]。本次設(shè)計(jì)采用實(shí)驗(yàn)室提供的長(zhǎng)春三峰 PALD6615256C05E 光電軸角編碼器。 PALD6615256C05E 簡(jiǎn)介該旋轉(zhuǎn)編碼器主要由光柵、光源、檢讀器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、機(jī)械傳動(dòng)等部分組成。光柵面上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個(gè)透光縫隙之間代表一個(gè)增量周期；分別用兩個(gè)光柵面感光。由于兩個(gè)光柵面具有 90176。的相位差，因此將該輸出輸入數(shù)字加減計(jì)算器，就能以分度值來(lái)表示角度 [10]。如圖 33 所示 圖 33 PALD6615256C05E 旋轉(zhuǎn)編碼器外觀表 33 機(jī)械參數(shù)電源電壓DC（V）輸出形式 輸出碼制 放大整形 分割數(shù)電壓 自然二進(jìn)制碼 有5177。電流 自然二進(jìn)制碼 有256表 34 機(jī)械參數(shù)允許軸負(fù)載允許最大機(jī)械轉(zhuǎn)數(shù) 啟動(dòng)力矩（25℃）徑向 軸向200r/min ≤10 2Nm 100N 10N表35 環(huán)境參數(shù)工作環(huán)境 儲(chǔ)存溫度 耐振動(dòng) 耐沖擊 構(gòu)造 防護(hù)等級(jí) 重量20~+50 30~+70 30m/ S2（10~200Hz）（X、Y、Z三個(gè)方向各2小時(shí)）30m/ S2（X、Y、Z三個(gè)方向各2次）防塵 IP54 （電纜除外） PALD6615256C05E 編碼器的應(yīng)用近十幾年來(lái)，光電編碼器發(fā)展為一種成熟的多規(guī)格、高性能的系列工業(yè)化產(chǎn)品，在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、雷達(dá)、光電經(jīng)緯儀、地面指揮儀、高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用下表為PALD6615256C05E編碼器的接線表表36 接線表航空插頭腳位電纜顏色 輸出功能 備注1 淺藍(lán)色 八位2進(jìn)制碼的第1位 最低位 單圈基礎(chǔ)碼（每轉(zhuǎn)脈沖）2 深藍(lán)色 八位2進(jìn)制碼的第1位3 紫色 八位2進(jìn)制碼的第1位4 橙色 八位2
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