【文章內(nèi)容簡介】 1000（電機(jī)正轉(zhuǎn)）1000→1001→0001→0011→0010→0110→0100→1100→1000（電機(jī)反轉(zhuǎn)）驅(qū)動(dòng)信號(hào)完成一個(gè)周期，176。所以轉(zhuǎn)靶要實(shí)現(xiàn)一個(gè)相鄰靶位的轉(zhuǎn)動(dòng)，則需要向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出10個(gè)周期的啟動(dòng)信號(hào)。NONONONONOYESYESYESYESYESYESYESYESYESYESNOYESNONONONONO按下按鈕55靶位在焦點(diǎn)使5號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)上按下按鈕33靶位在焦點(diǎn)使3號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)上按下按鈕44靶位在焦點(diǎn)使4號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)上按下按鈕22靶位在焦點(diǎn)使2號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)上開始回零按下按鈕1使1號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)上1靶位在焦點(diǎn)按下順微調(diào)176。按下逆微調(diào)176。YESNONOYES要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)靶設(shè)計(jì)的具體功能，則必須對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編寫對(duì)應(yīng)的功能程序，程序的算法流程圖如下所示：本算法與功能設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，上電后，系統(tǒng)開始工作，首先完成回零工作，只有回零工作完成才允許進(jìn)行下一步的工作；回零完成后開始等待操控按鈕按下，如果檢測到有按鈕按下，則需要判斷是哪一個(gè)按鈕按下，判斷出按鈕后，按后計(jì)算當(dāng)前需要進(jìn)行的操作，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)步進(jìn)電機(jī)發(fā)出相應(yīng)的操作命令，完成與當(dāng)前按鈕相對(duì)應(yīng)的操控。具體程序請(qǐng)參考附錄一。第三節(jié) 仿真結(jié)果把編寫的功能程序下載到AT89S52單片機(jī)中，在Proteus軟件中對(duì)圖表 17中的電路進(jìn)行功能仿真，仿真的結(jié)果如下：圖表 18 轉(zhuǎn)盤靶標(biāo)開始回零，四路脈沖信號(hào)開始輸入，轉(zhuǎn)盤靶標(biāo)開始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測回零信號(hào)，但還未完成回零的仿真圖，LED無任何顯示。圖表 19檢測到回零信號(hào)，回零完成，LED數(shù)碼管全亮，四路脈沖信號(hào)消失，轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，處在光學(xué)鏡組焦點(diǎn)處的靶是1號(hào)靶。圖表 20當(dāng)檢測到2號(hào)靶位按鈕按下，四路信號(hào)有信號(hào)輸出，使轉(zhuǎn)盤靶標(biāo)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)72176。，使2號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)上，同時(shí)LED數(shù)碼顯示為2.圖表 21轉(zhuǎn)盤靶標(biāo)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使4號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組焦點(diǎn)上，數(shù)碼管顯示為4.圖表 22轉(zhuǎn)盤靶標(biāo)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，3號(hào)靶位轉(zhuǎn)到光學(xué)鏡組焦點(diǎn)上，在此就不一一贅述。通過多次仿真，仿真結(jié)果與功能設(shè)計(jì)相符，本電路基本能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)靶設(shè)計(jì)的功能要求。第四節(jié) PCB電路圖根據(jù)圖表 17中的電路圖，得到如下的PCB板圖：圖表 23 圖中原件名稱與實(shí)物對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：U1～AT89S52 U2～LED數(shù)碼顯示 S1…S5～五個(gè)靶位按鈕 wtn、wts～兩個(gè)微調(diào)按鈕(逆時(shí)針微調(diào)和順時(shí)針微調(diào))。PCB板的制作對(duì)本實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它是實(shí)現(xiàn)從軟件仿真到實(shí)際功能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變的橋梁，也是決定實(shí)驗(yàn)成敗的最關(guān)鍵因素之一。第五節(jié) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析跟據(jù)圖表 23 PCB板圖制作出實(shí)際的PCB板，并根據(jù)圖表 17電路圖中各元件參數(shù)選擇對(duì)應(yīng)的器件，完成元器件的焊接工作，最終制作出功能電路板。首先把轉(zhuǎn)靶安裝到步進(jìn)電機(jī)上，接下來把步進(jìn)電機(jī)與電路板連接，給電路板上電，完成功能結(jié)果測試，測試結(jié)果如下：給系統(tǒng)上電后，轉(zhuǎn)靶開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)1號(hào)靶位轉(zhuǎn)到零位置 就是前文所說的光學(xué)鏡組的焦點(diǎn)，在測試中沒有所謂的焦點(diǎn)，只需找一個(gè)參考零位就能完成相應(yīng)的測試。時(shí)，轉(zhuǎn)靶停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)數(shù)碼管全亮，說明系統(tǒng)的回零功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。把1號(hào)轉(zhuǎn)靶轉(zhuǎn)到其他位置后斷電，接著再次上電，1號(hào)轉(zhuǎn)靶再次轉(zhuǎn)到了零位置，成功地完成了回零功能，多次重復(fù)上電的過程，一號(hào)靶位依然能很準(zhǔn)確地回到零位置，這說明控制系統(tǒng)回零的性能很穩(wěn)定?；亓阃瓿珊螅聪?號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)靶位的角度 相鄰兩個(gè)靶位中心之間的角度，一個(gè)靶位角為72176。，2號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置，數(shù)碼管顯示變?yōu)?；接下來按下3號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶又順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)靶位的角度，3號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置，數(shù)碼管顯示變?yōu)?；接著按下4號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶又順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)靶位的角度，4號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置，數(shù)碼管顯示變?yōu)?；按下5號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶又順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)靶位的角度，5號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置，數(shù)碼管顯示變?yōu)?；接著按下3號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，3號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置，數(shù)碼管顯示3，按下1號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，1號(hào)靶位回到零位置，如此對(duì)每一個(gè)按鍵靶位控制按鈕反復(fù)按下，與按鈕相對(duì)應(yīng)的靶位都能轉(zhuǎn)到零位置，數(shù)碼管也會(huì)顯示與之對(duì)應(yīng)的靶位號(hào)?；亓阃瓿珊?，按下順時(shí)針微調(diào)按鈕，轉(zhuǎn)靶向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)了一個(gè)小角度 176。，所以微調(diào)10次轉(zhuǎn)靶轉(zhuǎn)動(dòng)了72176。，轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)靶位的角度。，連續(xù)按下順時(shí)針微調(diào)按鈕10次，數(shù)碼管顯示2，此時(shí)2號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置，此時(shí)按下2號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶不動(dòng)；此時(shí)接著按下順時(shí)針按鈕3次，然后再按下5號(hào)靶位按鈕，轉(zhuǎn)靶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，5號(hào)靶位轉(zhuǎn)到了零位置；此時(shí)按下逆時(shí)針微調(diào)按鈕，連續(xù)按下10次，4號(hào)轉(zhuǎn)靶轉(zhuǎn)到了零位，數(shù)碼管顯示4；通過反復(fù)多次測試，實(shí)際的轉(zhuǎn)靶完全能實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能要求，而且轉(zhuǎn)靶的各項(xiàng)控制性能都很穩(wěn)定，沒有任何異常情況；試驗(yàn)結(jié)果成功地實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)預(yù)期的功能要求，本設(shè)計(jì)結(jié)果得到了導(dǎo)師的認(rèn)可和好評(píng)，同時(shí)自己在完成本設(shè)計(jì)的過程共也是收獲累累，通過查閱資料讓我學(xué)到了很多關(guān)于步進(jìn)電機(jī)、單片機(jī)編程、電路板制作等的專業(yè)知識(shí)。本設(shè)計(jì)雖然基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但是離實(shí)際運(yùn)用還存在很大的差距，還有很多機(jī)械構(gòu)造和系統(tǒng)控制的知識(shí)有待學(xué)習(xí)，所以我會(huì)在今后的工作中繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，不斷進(jìn)取，學(xué)以致用最終讓這個(gè)設(shè)計(jì)能運(yùn)用到實(shí)際的光學(xué)測試系統(tǒng)中去。致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想起源于本人在昆明北方紅外技術(shù)股份公司實(shí)習(xí)的一段經(jīng)歷。完成本設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)問題、向公司領(lǐng)導(dǎo)提出解決問題方案、與導(dǎo)師討論設(shè)計(jì)方案、最終確定設(shè)計(jì)方向和方案、親自動(dòng)手完成整個(gè)設(shè)計(jì)的全部功能、完成畢業(yè)論文的撰寫等幾個(gè)主要的過程。在完成設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中遇到過很多自身難以解決的問題，有過徘徊的時(shí)候，也有過迷茫的時(shí)候，但是每當(dāng)我運(yùn)到困難時(shí)，陳永康老師都會(huì)給予我耐心的指導(dǎo)，陪同我一起思考問題的解決方案，直到把問題逐一解決；當(dāng)我獲得一點(diǎn)點(diǎn)成就自滿的時(shí)候陳老師總會(huì)勉勵(lì)自己繼續(xù)往前深入下去，做到精益求精。所以在此特別感謝陳老師給予的幫助和指導(dǎo)，感謝陳老師與我們一起并肩作戰(zhàn)，在最短的時(shí)間高效率地完成了本設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容。在此也感謝昆明北方紅外技術(shù)股份公司的各位領(lǐng)導(dǎo)給予了我設(shè)計(jì)靈感和一些建議。感謝李光杰、趙玉成、付天同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中給予我?guī)椭?，感謝你們給我提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)方案的建議。感謝李繼承同學(xué)在PC機(jī)通訊上位機(jī)編程方面給我的幫助和啟迪，讓我在很短的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與單片機(jī)通訊的功能。參考文獻(xiàn)[1] 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code tab3[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, 0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83, 0xc6,0xa1,0x86,0x8e}。 //數(shù)碼管顯示段碼表(共陽) uchar code tab2[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}。//數(shù)碼管顯示段碼表(共陰) *///初始化void Init(void){ TMOD=0x20。 //T1=方式2/8bit重裝 //T1 波特率設(shè)置 TR1=1。 // TL1=TH1=0xfd。 //9600bps/ //串口設(shè)置 SCON=0x50。 //方式1/REN=1 PCON=0x00。 ES=1。 //總中斷開 EA=1。 //使用時(shí)開} //串口中斷void serial(void) interrupt 4{ if(RI==1) {RI=0。 Rxbuf=SBUF。 //保存 //將接收到的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給電腦 SBUF=Rxbuf。 //發(fā)送 while(TI==0)。 TI=0。 } } void delay() //延時(shí)程序{long j。for(j=0。j200。j++)。 //通過修改延時(shí)參數(shù)可以調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度}void delayms(unsigned int k) //消抖動(dòng)延時(shí)程序{unsigned int i,j。for(i=k。i0。i)。}void zhengzhuan(int k) //正轉(zhuǎn)子程序，每調(diào)用一次步進(jìn)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)72176。{unsigned int i,j。for(i=0。ik。i++) for(j=0。j8。j++) { P1=tab[j]。 delay()。 }} void fanzhuan(int k) // 反轉(zhuǎn)子程序，每調(diào)用一次步進(jìn)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)72176。{unsigned int i,j。for(i=0。ik。i++) { for(j=0。j8。j++) { P1=tab1[j]。 delay()。 } }}void wzhengzhuan() // 微調(diào)正轉(zhuǎn)子程序，176。{unsigned int j。 for(j=0。j8。j++) {