【文章內(nèi)容簡介】 。3. 脫機電平信號PREE當驅(qū)動器上電平后，步進電機處于鎖定狀態(tài)（未施加CP脈沖時）或則運行狀態(tài)（施加CP脈沖時），但當用戶想手動調(diào)整電機而不想關(guān)閉驅(qū)動器電源，這時就可以用到此信號，當此信號起到作用時（低電平有效）。電機處于自由無力矩狀態(tài)，當此信號為高電平時或懸空不接時，取消脫機狀態(tài)，此信號用戶可選用，如果不需要此功能，此端不接即可。步進電機換向時，一定要在電機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，換向信號一定要在前一個方向的最后一個CP脈沖結(jié)束后以及下一個方向的第一個CP脈沖前發(fā)出。對于CP脈沖的設(shè)計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、反向切換實質(zhì)包含了降速換向升速 三個過程。 升降速 換向三個過程步進電機不需要位置傳感器，就可依照輸入的脈沖數(shù)決定移動量，并將負載順利、正確地送達指定位置點上。移動量的大小，是依照電機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：位置移動量=步進電機分分辨率輸入脈沖數(shù)步進電機的位置控制是指要求電機從當前位置轉(zhuǎn)過一個給定的步數(shù)，電機不丟失這一控制的實際，就是要求精確地發(fā)出定量的步進脈沖，例如，機器人再現(xiàn)工作時的啟動信號后，要走到示教時給出的初始作業(yè)位置，就是用到位置控制，不過不帶加/減速控制，位置控制很容易實現(xiàn)的。將發(fā)給電機的脈沖，用計數(shù)器通道計數(shù)，到最后通過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，否則會在起停時造成器械沖擊、失步。，此曲線，跟T軸間包含的面積正比于電機走過的步數(shù)SΣ，顯然，電機走過的總步數(shù)SΣ由三部分構(gòu)成：加速階段電機走的步數(shù)向階梯段電機走過的步數(shù)和減速階段電機走的步數(shù)。 加減速控制速度曲線步進電機在僅給予電壓時，電機是不會動作的，必須透過脈沖產(chǎn)生器提供位置（脈波數(shù)）、速度的脈沖信號指令，以及驅(qū)動器電流流過電機內(nèi)線圈，依順序切換激勵磁相序的方式才能讓電機運轉(zhuǎn)。所以，欲使步進電機動作的必要系統(tǒng)組成如下：1. 脈沖產(chǎn)生器：產(chǎn)生角度（位置移動量）、動作速度及運轉(zhuǎn)方向等脈沖信號的電機驅(qū)動指令。2. 步進驅(qū)動器：依控制器所投入的脈沖信號指令提供電流，驅(qū)動步進電機動作。3. 步進電機：提供轉(zhuǎn)矩動力輸出來帶動負載。3 單片機概述 單片機簡介單片機(MCU)是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器、實時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機也被稱為微控制器，由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設(shè)備當中。單片機是70年代中期發(fā)展起來的一種大規(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。單片機用于控制有利于實現(xiàn)系統(tǒng)控制的最小化和單片化，簡化一些專用接口電路，如編程計數(shù)器、鎖相環(huán)(PLL)、模擬開關(guān)、A/D和D/A變換器、電壓比較器等組成的專用控制處理功能的單板式微系統(tǒng)。單片機是所有微處理機中性價比最高的一種，隨著種類的不斷全面，功能不斷完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也迅速擴大。單片機在智能儀表、實時控制、機電一體化、辦公機械、家用電器等方面都有相當?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域。當前，8位單片機主要用于工業(yè)控制，如溫度、壓力、流量、計量和機械加工的測量和控制場合；高效能的16位單片機(如MCS9MK68200)可用在更復雜的計算機網(wǎng)絡(luò)。可以說，微機測控技術(shù)的應(yīng)用已滲透到國民經(jīng)濟的各個部門，微機測控技術(shù)的應(yīng)用是產(chǎn)品提高檔次和推陳出新的有效途徑。 單片機的硬件結(jié)構(gòu)當今時代，單片機使用最為廣泛為MCS51單片機。即：8051單片機，其基本組成()：中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(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、地址總線和控制總線等三大總線。1. 中央處理器(CPU)中央處理器是單片機的核心，完成運算和控制功能。中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。2. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器(內(nèi)部RAM) MCS51單片機結(jié)構(gòu)框圖8051芯片中共有256個RAM單元，但其中后128單元被專用寄存器占用，能作為寄存器供用戶使用的只是前128單元，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)，簡稱內(nèi)部RAM。8051內(nèi)部自帶程序存儲器，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格，不需外接程序存儲器。 4. 定時/計數(shù)器8051共有兩個16位的定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)功能，并以其定時或計數(shù)結(jié)果對計算機進行控制。5. 并行I/O口MCS51共有4個8位的I/O口(P0、PPP3)，以實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出。在實訓中我們已經(jīng)使用了P1口，通過P1口連接8個發(fā)光二極管。6. 串行口MCS51單片機有一個全雙工的串行口，以實現(xiàn)單片機和其它設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。該串行口功能較強，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單片機的中斷功能較強，以滿足控制應(yīng)用的需要。8051共有5個中斷源，即外中斷兩個，定時/計數(shù)中斷兩個，串行中斷一個。全部中斷分為高級和低級共兩個優(yōu)先級別。8. 時鐘電路MCS51芯片的內(nèi)部有時鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需外接。時鐘電路為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列。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雖然是一個單片機芯片，但作為計算機應(yīng)該具有的基本部件它都包括，因此，實際上它已是一個簡單的微型計算機系統(tǒng)了。 MCS51單片機的引腳及其功能MCS51是標準的40引腳雙列直插式集成電路芯片。1. 信號引腳介紹MCS51系列單片機中的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個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復用。輸入輸出(I/O)引腳～：P0口8位雙向口線?！篜1口8位雙向口線?！篜2口8位雙向口線?！篜3口8位雙向口線。 單片機的引腳ALE：地址鎖存控制信號。在系統(tǒng)擴展時，ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。：外部程序存儲器讀選通信號。在讀外部ROM時，有效(低電平)，以實現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。：訪問程序存儲控制信號。當信號為低電平時，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；當信號為高電平時，對ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延至外部程序存儲器。RST：復位信號。當輸入的復位信號延續(xù)兩個機器周期以上的高電平時即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作。VSS：地線，VCC：+5 V電源。2. 信號引腳的第二功腳由于工藝及標準化等原因，芯片的引腳數(shù)目是有限制的。但單片機為實現(xiàn)其功能所需要的信號數(shù)目卻遠遠超過此數(shù)，因此就出現(xiàn)了需要與可能的矛盾，給一些信號引腳賦以雙重功能。除了第一功能，則根據(jù)需要再定義它的第二功能。下面介紹一些信號引腳的第二功能。 (1) P3口線的第二功能P3的8條口線都定義有第二功能。(2) EPROM存儲器程序固化所需要的信號。有內(nèi)部EPROM的單片機芯片(例如8751)，為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號也是由信號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申請外部中斷1申請T0定時/計數(shù)器0的外部輸入T1定時/計數(shù)器1的外部輸入外部RAM寫選通外部RAM讀選通 MCS51存儲器 .1 MCS51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器MCS51單片機的芯片內(nèi)部有RAM和ROM兩類存儲器，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)存儲器低128個單元8051的內(nèi)部RAM共有256個單元，通常把這256個單元按其功能劃分為兩部分：