【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。 工作過程 整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)的工作過程為：首先存儲(chǔ)單元初始化，顯示初始值和鍵盤掃描，判斷按鍵位置，查表得出按鍵值，單片機(jī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與相應(yīng)處理轉(zhuǎn)換，之后送入 LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示。整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)主要功能模塊：功能模塊一，實(shí)時(shí)鍵盤掃描；功能模塊二，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示器顯示；功能模塊三，顯示器動(dòng)態(tài)顯示。 第三章 硬件模塊介紹 uln2803 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)分哪幾種 ? 步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM） ，反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB） 永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度 或 15度； 反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為 度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家 80 年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為 度而五相步進(jìn)角一般為 度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。步進(jìn) 電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡(jiǎn)單。 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 12 步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械 、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識(shí)。 目前 ,生產(chǎn)步進(jìn)電機(jī)的廠家的確不少，但具有專業(yè)技術(shù)人員，能夠自行開發(fā)，研制的廠家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設(shè)備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給用戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。敘述其基本工作原理。望能對(duì)廣大用戶在選型、使用、及整機(jī)改進(jìn)時(shí)有所幫助。 步進(jìn)電機(jī)流程圖 主程序流程圖： 為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)或停止標(biāo)志，為 0 表示轉(zhuǎn)動(dòng)，默認(rèn)為 1，通過某一按鍵會(huì)改變 該位的值； 為電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)標(biāo)志位，為 0 表示正轉(zhuǎn)，為 1表示反轉(zhuǎn)，默認(rèn)為 0，通過某一按鍵會(huì)改變?cè)撐坏闹怠? 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 13 步進(jìn)電機(jī) 及驅(qū)動(dòng) 的選擇 ULN2803 8 個(gè) NPN達(dá)林頓晶體管，連接在陣列非常適合邏輯接口電平數(shù)字電路和較高的電流 /電壓，如打印錘類 似的負(fù)載，廣泛的適用范圍：計(jì)算機(jī)，工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 14 所有工業(yè)設(shè)備由集電極輸出和鉗位二極管瞬態(tài)抑制。該 ULN2803 是專為符合標(biāo)準(zhǔn) TTL。該電路為反向輸出型，既輸出低電平、電壓才能導(dǎo)通工作。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 18 引腳：輸入端 1118 引腳：輸出端 9 引腳：地端 10 引腳：電源 + 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 15 步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 原理 圖 與實(shí)現(xiàn) ULN2803 達(dá)林頓管 IC，一般都是 用來驅(qū)動(dòng)功率稍微大一點(diǎn)的被動(dòng)器件的，而驅(qū)動(dòng)的被動(dòng)器件里，有很大一部分是感性的，如繼電器、馬達(dá)、電磁閥等，這些感性器件在關(guān)斷瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)（自感電壓），低的 10多伏，高的幾十伏，甚至幾百伏，這么高的電壓很容易把 ULN2803 達(dá)林頓管打壞，甚至打壞電路中的其它元器件，所以需要在感性器件上并聯(lián)一個(gè)二極管，用來續(xù)流（就是把那 個(gè)自感高壓放掉），保護(hù) IC 和其它器件不受破壞，此續(xù)流二極管正極接 2803 輸出端 (即電感器件的一端），負(fù)極接驅(qū)動(dòng)電源（在 2803 上是 10腳，也就是電感器件的另一端）。 2803 在內(nèi)部設(shè)計(jì)了二極管以后，用戶在使用的時(shí)候不需要外接二極管，在同時(shí)驅(qū)動(dòng)多路器件的時(shí)候可以節(jié)省 PCB 空間，節(jié)約成本、方便走線 LED 顯示模塊 LED 工作流程圖 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 16 LED 結(jié)構(gòu) LED 顯示器采用發(fā)光二極管顯示字段。單片機(jī)系統(tǒng)中經(jīng)常采用的是八段顯示器，即 LED顯示器中有 8 個(gè)發(fā)光二極管，每段 LED 的壁畫分別成為 a,b,c,d,e,f,g,代表七個(gè)字段和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)“ dp”。七段 LED 陽極連在一起稱為共陽極接法，而陰極接在一起稱為陰極接法。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 17 LED 工作原理 共陰極的 LED，只要在某該段二極管加上高電平，該段即點(diǎn)亮，反之則暗。共陰極與之相反。對(duì)共陰極 LED 顯示器的控制采用“接地方式”即通過控制 LED 的“ GND”引腳的電平的高低來達(dá)到選通的目的，該引腳即通常所說的位選線，共陽極的 LED 顯示控制方式則相反。 LED 顯示器的亮度除了與電流有關(guān)，還與 LED的型號(hào)有關(guān)，根據(jù)顯示亮度不同劃分為普通亮度和高亮度 LED，高亮度的 LED 顯示器的亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通亮度的 LED，正常情況下高亮度的 LED 是普通亮度的 10 倍，即在 1~2mA/段時(shí)可點(diǎn)亮。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常將控制 LED顯示字符的 8位數(shù)據(jù)稱為段選碼，七段 LED 的段選碼如圖 41 所示，共陰極與共陽極的段選碼互為補(bǔ)碼，即函數(shù)值相加等于 FFH。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 18 數(shù)碼管工作流程圖 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 19 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 20 ． 4 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“ 8”可分為 1位、 2 位、 4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM接到地線 GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 21 共陽型就是八個(gè)發(fā)光管的正極都連在一起 ，作為一條引線。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 共陰型就是七個(gè)發(fā)光管的負(fù)極都連在一起 ，作為一條引線。引腳圖 A~G 段用于顯示數(shù)字 ,字符的筆畫 ,（ dp 顯示小數(shù)點(diǎn)），每一段控制 A~G~dp 的亮與來 . 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 簡(jiǎn)易數(shù)控鉆床加工過程控制仿真與實(shí)現(xiàn) 22 三極管 9012 三極管是電流放大器件，有三個(gè)極，分別叫做集電極 C，基極 B，發(fā)射極 E。分成 NPN和 PNP 兩種。我們僅以 NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。 一、電流放大 下面的分析僅對(duì)于 NPN型硅三極管。如上圖所示，我們把從基極 B 流至發(fā)射極 E 的電流叫做基極電流 Ib；把從集電極 C 流至發(fā)射極 E 的電流叫做集電極電流 Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極 E 上就用了一個(gè)箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源 能夠提供給集電極足夠大的電流的話），并且基極電流很