【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。3. 脫機(jī)電平信號(hào)PREE當(dāng)驅(qū)動(dòng)器上電平后，步進(jìn)電機(jī)處于鎖定狀態(tài)（未施加CP脈沖時(shí)）或則運(yùn)行狀態(tài)（施加CP脈沖時(shí)），但當(dāng)用戶(hù)想手動(dòng)調(diào)整電機(jī)而不想關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器電源，這時(shí)就可以用到此信號(hào)，當(dāng)此信號(hào)起到作用時(shí)（低電平有效）。電機(jī)處于自由無(wú)力矩狀態(tài)，當(dāng)此信號(hào)為高電平時(shí)或懸空不接時(shí)，取消脫機(jī)狀態(tài)，此信號(hào)用戶(hù)可選用，如果不需要此功能，此端不接即可。步進(jìn)電機(jī)換向時(shí)，一定要在電機(jī)降速停止或降到突跳范圍之內(nèi)再換向，以免產(chǎn)生較大的沖擊而損壞電機(jī)，換向信號(hào)一定要在前一個(gè)方向的最后一個(gè)CP脈沖結(jié)束后以及下一個(gè)方向的第一個(gè)CP脈沖前發(fā)出。對(duì)于CP脈沖的設(shè)計(jì)主要要求具有一定的脈沖寬度（一般不小于5us）、脈沖序列的均勻度及高低電平方式，在某一高速下的正、反向切換實(shí)質(zhì)包含了降速換向升速 三個(gè)過(guò)程。 升降速 換向三個(gè)過(guò)程步進(jìn)電機(jī)不需要位置傳感器，就可依照輸入的脈沖數(shù)決定移動(dòng)量，并將負(fù)載順利、正確地送達(dá)指定位置點(diǎn)上。移動(dòng)量的大小，是依照電機(jī)分辨率的大小與輸入的脈沖數(shù)決定的，脈沖數(shù)與位移量間的關(guān)系如下：位置移動(dòng)量=步進(jìn)電機(jī)分分辨率輸入脈沖數(shù)步進(jìn)電機(jī)的位置控制是指要求電機(jī)從當(dāng)前位置轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)給定的步數(shù)，電機(jī)不丟失這一控制的實(shí)際，就是要求精確地發(fā)出定量的步進(jìn)脈沖，例如，機(jī)器人再現(xiàn)工作時(shí)的啟動(dòng)信號(hào)后，要走到示教時(shí)給出的初始作業(yè)位置，就是用到位置控制，不過(guò)不帶加/減速控制，位置控制很容易實(shí)現(xiàn)的。將發(fā)給電機(jī)的脈沖，用計(jì)數(shù)器通道計(jì)數(shù)，到最后通過(guò)CPU停發(fā)脈沖就是了，但是這種不帶加/減速控制的位置控制，除非速度特別低，否則會(huì)在起停時(shí)造成器械沖擊、失步。，此曲線(xiàn)，跟T軸間包含的面積正比于電機(jī)走過(guò)的步數(shù)SΣ，顯然，電機(jī)走過(guò)的總步數(shù)SΣ由三部分構(gòu)成：加速階段電機(jī)走的步數(shù)向階梯段電機(jī)走過(guò)的步數(shù)和減速階段電機(jī)走的步數(shù)。 加減速控制速度曲線(xiàn)步進(jìn)電機(jī)在僅給予電壓時(shí)，電機(jī)是不會(huì)動(dòng)作的，必須透過(guò)脈沖產(chǎn)生器提供位置（脈波數(shù)）、速度的脈沖信號(hào)指令，以及驅(qū)動(dòng)器電流流過(guò)電機(jī)內(nèi)線(xiàn)圈，依順序切換激勵(lì)磁相序的方式才能讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，欲使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作的必要系統(tǒng)組成如下：1. 脈沖產(chǎn)生器：產(chǎn)生角度（位置移動(dòng)量）、動(dòng)作速度及運(yùn)轉(zhuǎn)方向等脈沖信號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)指令。2. 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器：依控制器所投入的脈沖信號(hào)指令提供電流，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作。3. 步進(jìn)電機(jī)：提供轉(zhuǎn)矩動(dòng)力輸出來(lái)帶動(dòng)負(fù)載。3 單片機(jī)概述 單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)(MCU)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線(xiàn)系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱(chēng)為微控制器，由芯片內(nèi)僅有CPU的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。單片機(jī)是70年代中期發(fā)展起來(lái)的一種大規(guī)模集成電路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統(tǒng)集成于同一硅片的器件。單片機(jī)用于控制有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的最小化和單片化，簡(jiǎn)化一些專(zhuān)用接口電路，如編程計(jì)數(shù)器、鎖相環(huán)(PLL)、模擬開(kāi)關(guān)、A/D和D/A變換器、電壓比較器等組成的專(zhuān)用控制處理功能的單板式微系統(tǒng)。單片機(jī)是所有微處理機(jī)中性?xún)r(jià)比最高的一種，隨著種類(lèi)的不斷全面，功能不斷完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也迅速擴(kuò)大。單片機(jī)在智能儀表、實(shí)時(shí)控制、機(jī)電一體化、辦公機(jī)械、家用電器等方面都有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)前，8位單片機(jī)主要用于工業(yè)控制，如溫度、壓力、流量、計(jì)量和機(jī)械加工的測(cè)量和控制場(chǎng)合；高效能的16位單片機(jī)(如MCS9MK68200)可用在更復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?？梢哉f(shuō)，微機(jī)測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，微機(jī)測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用是產(chǎn)品提高檔次和推陳出新的有效途徑。 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)當(dāng)今時(shí)代，單片機(jī)使用最為廣泛為MCS51單片機(jī)。即：8051單片機(jī)，其基本組成()：中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)等三大總線(xiàn)。1. 中央處理器(CPU)中央處理器是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制功能。中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。2. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(內(nèi)部RAM) MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖8051芯片中共有256個(gè)RAM單元，但其中后128單元被專(zhuān)用寄存器占用，能作為寄存器供用戶(hù)使用的只是前128單元，用于存放可讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)部RAM。8051內(nèi)部自帶程序存儲(chǔ)器，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格，不需外接程序存儲(chǔ)器。 4. 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8051共有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。5. 并行I/O口MCS51共有4個(gè)8位的I/O口(P0、PPP3)，以實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出。在實(shí)訓(xùn)中我們已經(jīng)使用了P1口，通過(guò)P1口連接8個(gè)發(fā)光二極管。6. 串行口MCS51單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其它設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。該串行口功能較強(qiáng)，既可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可作為同步移位器使用。7. 中斷控制系統(tǒng)MCS51單片機(jī)的中斷功能較強(qiáng)，以滿(mǎn)足控制應(yīng)用的需要。8051共有5個(gè)中斷源，即外中斷兩個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷兩個(gè)，串行中斷一個(gè)。全部中斷分為高級(jí)和低級(jí)共兩個(gè)優(yōu)先級(jí)別。8. 時(shí)鐘電路MCS51芯片的內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需外接。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。系統(tǒng)允許的晶振頻率一般為6MHz和12MHz。從上述內(nèi)容可以看出，MCS51雖然是一個(gè)單片機(jī)芯片，但作為計(jì)算機(jī)應(yīng)該具有的基本部件它都包括，因此，實(shí)際上它已是一個(gè)簡(jiǎn)單的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了。 MCS51單片機(jī)的引腳及其功能MCS51是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片。1. 信號(hào)引腳介紹MCS51系列單片機(jī)中的8038051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線(xiàn)兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線(xiàn)兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線(xiàn)與P3口線(xiàn)復(fù)用。輸入輸出(I/O)引腳～：P0口8位雙向口線(xiàn)?！篜1口8位雙向口線(xiàn)?！篜2口8位雙向口線(xiàn)?！篜3口8位雙向口線(xiàn)。 單片機(jī)的引腳ALE：地址鎖存控制信號(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。在讀外部ROM時(shí)，有效(低電平)，以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。：訪(fǎng)問(wèn)程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。當(dāng)信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。RST：復(fù)位信號(hào)。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。VSS：地線(xiàn)，VCC：+5 V電源。2. 信號(hào)引腳的第二功腳由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，芯片的引腳數(shù)目是有限制的。但單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)其功能所需要的信號(hào)數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)此數(shù)，因此就出現(xiàn)了需要與可能的矛盾，給一些信號(hào)引腳賦以雙重功能。除了第一功能，則根據(jù)需要再定義它的第二功能。下面介紹一些信號(hào)引腳的第二功能。 (1) P3口線(xiàn)的第二功能P3的8條口線(xiàn)都定義有第二功能。(2) EPROM存儲(chǔ)器程序固化所需要的信號(hào)。有內(nèi)部EPROM的單片機(jī)芯片(例如8751)，為寫(xiě)入程序需提供專(zhuān)門(mén)的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳以第二功能的形式提供的，即：編程脈沖：30腳(ALE/)編程電壓(25V)：31腳(/VPP) P3口各引腳與第二功能表引腳端口第二功能RXD串行數(shù)據(jù)接收TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送外部中斷0申請(qǐng)外部中斷1申請(qǐng)T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的外部輸入T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的外部輸入外部RAM寫(xiě)選通外部RAM讀選通 MCS51存儲(chǔ)器 .1 MCS51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MCS51單片機(jī)的芯片內(nèi)部有RAM和ROM兩類(lèi)存儲(chǔ)器，即所謂的內(nèi)部RAM和內(nèi)部ROM，首先分析內(nèi)部RAM。1. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128個(gè)單元8051的內(nèi)部RAM共有256個(gè)單元，通常把這256個(gè)單元按其功能劃分為兩部分：