步進(jìn)電機(jī)加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2024-08-30 05:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖AT89C51單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)部的斯密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期），則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。上圖為手動(dòng)復(fù)位電路，通過接通一個(gè)按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 AT89C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2,兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。電容器C1和C2通常取22pf左右，可穩(wěn)定頻率并對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。振蕩脈沖頻率范圍為0~24MHz。[4] 單片機(jī)最小系統(tǒng) 步進(jìn)電機(jī)加減速定位控制電路的單片機(jī)原理圖。[5] 步進(jìn)電機(jī)加減速定位系統(tǒng)的單片機(jī)原理圖，U1為單片機(jī)芯片AT89C51。、、啟動(dòng)、加速、減速、停止、反轉(zhuǎn)端口相對(duì)應(yīng)。通過判斷上述端口來確定輸入,以便實(shí)現(xiàn)各種要求的控制功能。，提供鍵盤輸入的中斷信號(hào)。，同時(shí)充當(dāng)脈沖分配器的功能，給步進(jìn)電機(jī)提供四相八拍的步進(jìn)控制脈沖。 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)原理圖。 電機(jī)控制系統(tǒng)原理圖，引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩(wěn)定的電壓，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔儯运芤种齐妷旱牟▌?dòng)，使電壓變得平穩(wěn)光滑主要作用有兩個(gè)：。它能將器件的電源端上瞬間的尖峰、毛刺對(duì)地短路掉。：也叫退耦。，作為步進(jìn)電機(jī)的四相步進(jìn)脈沖信號(hào)。感應(yīng)端SENSA和SENSB接地，ENA ENB 端口懸空。輸出OUT1OUT4跟步進(jìn)電機(jī)的四角上的四個(gè)端口逆時(shí)針依次連接，步進(jìn)電機(jī)的中間兩個(gè)端口直接接高電平。8個(gè)二極管D1D8為電機(jī)繞組通電后續(xù)流作用。VCC接+5V的電源作為控制端的電源電壓，VSS接+12V的電壓，作為L(zhǎng)298N高壓端電壓，作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓。4 軟件設(shè)計(jì) AT89C51單片機(jī)定時(shí)器/控制器控制定時(shí)器共有兩個(gè)控制字，有軟件寫入TMOD和TCON兩個(gè)8位寄存器，用來設(shè)置兩個(gè)T0或T1的操作模式和控制功能。當(dāng)AT89C51系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，連個(gè)寄存器所有位都被清零[7]。 工作模式寄存器TOMDTOMD用于控制T0和T1工作模式。表 工作模式寄存器TMOD的位定義D7D6D5D4D3D2D1D0GATBC/TM1MOGATEC/TM1MO 定時(shí)器T1 定時(shí)器T0 其中，低四位用于T0，高4位用于T1。 控制寄存器TCON定時(shí)器控制寄存器TCON除可字節(jié)尋址外，各位還可位尋址。 控制寄存器TCON的位定義8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H89HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TCON各位的作用如下。TF1(): T1溢出標(biāo)志位。TF0(): T0溢出標(biāo)志位。其功能和操作情況同TF1。TR1(): T1運(yùn)行控制位?！癝ETB TR1”使TR1位置1，定時(shí)器T1便開始計(jì)數(shù)。TR0(): T0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同TR1。TE1,IT1,IT0(~):外部中斷INT1和INT0請(qǐng)求及請(qǐng)求方式控制位。89C51復(fù)位時(shí)，TCON的所有位被清0[7]。 控制過程軟件設(shè)計(jì) 脈沖分配 實(shí)現(xiàn)脈沖分配（也就是通電換相控制）的方法有兩種：軟件法和硬件法。軟件法是完全用軟件的方式，按照給定的通電換相順序，通過單片機(jī)的I/O向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出控制脈沖，設(shè)定四相八拍工作方式通電換相得：正序?yàn)锳ABBBCCCDDDA，反序?yàn)锳ADDDCCCBBBAA注：：A相驅(qū)動(dòng)，：B相驅(qū)動(dòng)，：C相驅(qū)動(dòng)，: D相驅(qū)動(dòng)。 四相八拍工作方式的控制字通電狀態(tài)控制字A000101HAB001103HB001002HBC011006HC010004HCD11000CHD100008HDA000101H，來控制步進(jìn)電機(jī)的連續(xù)不斷的運(yùn)行。 加減速定位曲線設(shè)定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從A點(diǎn)到B點(diǎn)移動(dòng)的時(shí)，要經(jīng)歷升速，恒速，減速過程，如果啟動(dòng)時(shí)一次將速度升到給定速度，由于啟動(dòng)頻率超過極限啟動(dòng)頻率，步進(jìn)電機(jī)就有失步現(xiàn)象，因此會(huì)造成不
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