【文章內容簡介】 內，而且電流限制也得到了調整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。AMS1117器件引腳上兼容其他三端SCSI穩(wěn)壓器，提供適用貼片安裝的SOT223，8引腳SOIC，和TO252(DPAK)塑料封裝。AMS1117芯片的特性如下：,，工作壓差低至1V：%Max 負載調節(jié)：%Max.,TO252和SO8封裝的結溫，以防止環(huán)境溫度造成過高，對可調電壓版本，輸出需要連接一個至少22μF的鉭電容。對于固電壓版本，可采用更小的電容，具體可根據實際應用確定。通常線性調壓器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低。單片機需要5V的穩(wěn)定電壓，故選擇AMS1117 ，芯片的1管腳接電池的正極，2管腳接單片機的VCC端，3管腳與電池的負極與單片機GND相連并接地。在工作時單片機的VCC端有5V的電壓，所以電路圖中的發(fā)光二極管會導通并發(fā)亮，指示電路正在工作狀態(tài)。如圖36所示。圖36 單片機穩(wěn)壓電路圖步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構[9]。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步進角）?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的[10]。步進電機也是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機已被廣泛地應用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。步進電機有以下特點[11]：1．不需要反饋，控制簡單。 2．與微機的連接、速度控制（啟動、停止和反轉）及驅動電路的設計比較簡單。3．沒有角累積誤差。 4．停止時也可保持轉距。 5．沒有轉向器等機械部分，不需要保養(yǎng)，故造價較低。 6．即使沒有傳感器，也能精確定位。 7．根椐給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉動。 但是，這種電機也有自身的缺點。8．難以獲得較大的轉矩 不宜用作高速轉動 10．在體積重量方面沒有優(yōu)勢，能源利用率低。下面以四相步進電機最簡單的四拍工作方式來說明步進電機的工作原理：圖37 步進電機的工作原理以四相步進電機為例，SA、SB、SC與SD分別是四相步進電機的四個相的開關，開關接通時，磁極通電；開關斷開，磁極斷電。SA通電時A磁極接通，產生磁場，吸引轉子2靠近磁極A；之后SA斷開，SB接通，產生磁場，吸引轉子3靠近磁極B；接著SB斷開，SC接通產生磁場，吸引轉子4靠近磁極C，周而復始電機就會旋轉。開關通電斷電的時間和間隔越長，則轉子換向需要的時間就越長，即電機轉的越慢；反之則電機轉的越快。電機的加速旋轉與減速旋轉也可以又各相定子通斷電的頻率改變。步進電機是以脈沖信號依次使定子激勵,以數字電壓輸入來控制轉速與轉動方向。因此,步進電機可工作于單相通電,雙相通電,以及雙相交叉通電[13]。本設計中選用的是42HS02型兩相四線步進電機，它有多種控制方式，本設計中采用的是雙二拍整步方式，即采用通電次序兩相，四拍：(+A)(+B)(A)(+B)(A)(B)(+A)(B)—。兩相繞組同時通電時，同時對轉子產生引力。與單二拍相比，雙二拍不容易產生丟步的現象。常用的步進電機的驅動芯片有兩種，一種是L297，另一種是L298n[14]。L298N是ST公司生產的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。一般的控制芯片起到控制作用，但是驅動能力不強，而電機（不單是步進電機）所需要的電流一般比較大，控制芯片的IO口不能提供大電流，所以一般不能直接驅動電機。L298n是驅動芯片，可以將控制芯片的輸出轉換成較高的電壓和能夠輸出較大的電流。L297是意大利SGS半導體公司生產的步進電機專用控制器，它能產生4相控制信號，可用于計算機控制的兩相雙極和四相單相步進電機，能夠用單四拍、雙四拍、四相八拍方式控制步進電機。所以將L297與L298n同時相連組成的步進電機驅動電路，無論對硬件的系統集成和控制軟件，都是省時省力的事，因為組合后每只步進電機只需步進脈沖、正反轉兩個信號便行。如圖37所示。圖38 步進電機驅動電路在設計中，這樣的步進電機有驅動器兩個，分別驅動左右兩個步進電機。在電路圖中inin2與in3是分別接收由單片機輸出的信號的端口，in1接收使能控制信號，in2接收方向控制信號，in3接收時鐘控制信號，inin2與in3分別與單片機的P1^0、P1^P1^2口相連。由于設計中有兩個驅動器，另外一個驅動器的三個輸入口分別與P1^P1^P1^5相連，這樣單片機的6個口就可以控制步進電機的運動了。outoutout3與out4分別是步進電機驅動器的四個輸出口，為了步進電機能按要求轉動，這四個輸出口因該按順序與步進電機的四條引線相連。單片機輸出對應驅動器輸入驅動器輸出如表31，表32所示。表31 電機正轉表A+B+AB驅動器輸出電平正轉1100011000111001表32 電機反轉表A+B+AB驅動器輸出電平反轉1100100100110110循跡功能是步進電機小車沿著一條黑色固定軌跡前進的功能，小車跟隨軌跡就要用到光電傳感器。光電傳感器是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的[15]。光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。