【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中 斷反 轉(zhuǎn)方 向 標(biāo) 志 = 1正 轉(zhuǎn)返 回調(diào) 速Y N圖 41 程序流程圖 12 控制功能實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的主要功能是控制步進(jìn)電機(jī)的啟停，正反轉(zhuǎn)，加減速和步距角，通過(guò)控制脈沖輸出順序和脈沖個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)上述功能，單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)初始化后，進(jìn)入按鍵掃描程序，等待用戶操作，當(dāng)按下相應(yīng)的設(shè)置按鍵，在按下啟停鍵后，啟動(dòng)定時(shí)器 T0 中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，系統(tǒng)便按照設(shè)定的參數(shù)和模式向 P1 口傳送脈沖信號(hào)序列。 啟停控制 通過(guò)控制啟停標(biāo)志位置“ 1”或置“ 0”，中斷響應(yīng)輸出或關(guān)閉中斷。 if(K1==0) { beep()。 while(K1==0)。 //等待鍵釋放 on_off=~on_off。 //啟停標(biāo)志位，每次按鍵按下取反切換 motor_RUN()。 //運(yùn)行并顯示 } //K1 end 步進(jìn)角控制 該步進(jìn)電機(jī)為減速電機(jī)，減速比為 1： 64，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈需要輸入64 個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)過(guò)的角位移量用 ? 表示，則 360 ? ?? ? ? （ 41） 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 176?？刂迫?shù)即可控制其步進(jìn)角。 if(K2==0) { beep()。 if(snum_dr==1) { snum++。 //圈數(shù)標(biāo)志位，每次按鍵按下圈數(shù)自加 1 snum1=snum。 if(snum==0x14) { snum_dr=~snum_dr。} //大于設(shè)定圈數(shù)，取反 } else {snum。 //圈數(shù)自減 1 snum1=snum。 if(snum==0x01) { snum_dr=~snum_dr。 } } } //K2 end 13 正、反轉(zhuǎn)控制 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，單片機(jī) P1 口輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖序列為從上到下；將單片機(jī)反向輸出該組序列即可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。 表 41 步進(jìn)電機(jī)四相八拍正轉(zhuǎn)表 轉(zhuǎn)向 A（ ） B（ ） C（ ） D（ ） 16 進(jìn)制 正轉(zhuǎn) 1 1 1 0 0x0E 1 0 1 0 0x0A 1 0 1 1 0x0B 1 0 0 1 0x09 1 1 0 1 0x0D 0 1 0 1 0x05 0 1 1 1 0x07 0 1 1 0 0x06 加、減速控制 步進(jìn)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)一圈則需要 64? 64 步，即 4096 步，通過(guò)細(xì)分步數(shù)就可以達(dá)到調(diào)速的目的。下面也是通過(guò)按鍵掃描后整定參數(shù)，中斷時(shí)執(zhí)行。 if(K4==0) { beep()。 if(rate_dr==1) { rate++。 //速度自加 1 if(rate==0x10) { rate_dr=~rate_dr。} //速度標(biāo)志位取反，速度減小 } else { rate。 //速度自減 1 if(rate==0x01) { rate_dr=~rate_dr。 } //速度標(biāo)志位取反，速度增大 } } //K4 end 中斷服務(wù)程序 void motor_onoff() interrupt 1 { TL0 = 0x33。 14 TH0 = 0xf5。 q++。 if(q rate) { return。 } else { q=0。 number++。 //脈沖計(jì)數(shù) if(number==64) //64 個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈 { snum。 number=0。 number1++。 } //電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù) if(direction==1) //方向標(biāo)志 { if(v8) {P1 = FFW[v]。v++。} //取數(shù)據(jù) ，正轉(zhuǎn) if(v==8) { v=0。 } } else { if(v8) {P1 = REV[v]。v++。} //取數(shù)據(jù)，反轉(zhuǎn) if(v==8) { v=0。 } } } } 顯示功能實(shí)現(xiàn) 顯示功能是本系統(tǒng)的重要組成部分。首先，程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)對(duì) LCD 進(jìn)行初始化設(shè)置，然后，載入定時(shí)器初值，其次，判斷 LCD 是否可 以寫入，不忙則進(jìn)入下一步，依次顯示運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行方向標(biāo)志，速度、圈數(shù)。最后鍵盤掃描，判斷各項(xiàng)標(biāo)志，等待進(jìn)入中斷服務(wù)程序，返回進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期。通過(guò)程序的片段說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)該功能，附錄有詳細(xì)的代碼。 顯示運(yùn)行狀態(tài) void motor_RUN() { if(on_off==1) 15 { TR0=1。 lcd_pos(0)。 //設(shè)置顯示位置為第一行的第 1 個(gè)字符 m = 0。 while(cdis5[m] != 39。\039。) { lcd_wdat(cdis5[m])。 //運(yùn)行狀態(tài)： RUNNING m++。 } motor_DR()。 //顯示運(yùn)行方向標(biāo)志 } else { TR0=0。 P0 =0x0f。 lcd_pos(0)。 //設(shè)置顯示位置為第一行的第 1 個(gè)字符 m = 0。 while(cdis3[m] != 39。\039。) { lcd_wdat(cdis3[m])。 //STOP m++。 } motor_DR()。 snum=snum1。 number1=0。 //清圈數(shù)計(jì)數(shù)器 } } 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 本章小結(jié) 程序設(shè)計(jì)采用 C 語(yǔ)言。因?yàn)?C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，可產(chǎn)生緊湊代碼。 C 語(yǔ)言相對(duì)匯編語(yǔ)言比較簡(jiǎn)單明了，僅要求對(duì) 8051 的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)了解，可讀性比較強(qiáng)，編程和調(diào)試時(shí)間顯著縮短，且容易移植。所以 C 語(yǔ)言運(yùn)用相對(duì)較好。 程序設(shè)計(jì)的時(shí)候注意問(wèn)題就是標(biāo)注要整齊規(guī)范，開(kāi)頭要聲明好函數(shù)和變量。養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣可以事半功倍。 16 第五章 Proteus 仿真與實(shí)物驗(yàn)證 引言 硬件和軟件設(shè)計(jì)都完成后，系統(tǒng)的仿真電路采用 Proteus 設(shè)計(jì)， PCB印刷電路板采用 Protel 設(shè)計(jì)，實(shí)物電路板的制作采用熱轉(zhuǎn)印法完成。然后焊接外圍電路完成實(shí)物制作，控制系統(tǒng)完成后，我們加 入一個(gè)控制對(duì)象（ DIY），實(shí)物演示步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、加減速和精確控制步距角等，同時(shí)LCD1602 顯示器顯示所有的運(yùn)行狀態(tài)。 設(shè)計(jì)圖 圖 Proteus 仿真運(yùn)行狀態(tài)圖 17 圖 Proteus 仿真運(yùn)行正轉(zhuǎn)波形圖 圖 Proteus 仿真運(yùn)行反轉(zhuǎn)波形圖 A B C D A B C D 18 圖 54 PCB 印刷電路圖 本章小結(jié) 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠的原則，實(shí)物采用熱轉(zhuǎn)印法制作印刷電路板，目的是為了讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)得美觀而又實(shí)用，該設(shè)計(jì)還加入一個(gè)控制對(duì)象（ DIY），它裝置在步進(jìn)電機(jī)的主軸上，這樣設(shè)計(jì)比較容易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，基本上可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 19 結(jié)論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)從 3 月 11 日開(kāi)始?xì)v時(shí)三個(gè)月左右的時(shí)間，我在這段時(shí)間里通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，寫開(kāi)題報(bào)告，翻譯英文文獻(xiàn)等一系列畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期工作，我學(xué)到了如何自己開(kāi)始設(shè)計(jì)一樣屬于自己的東西。然后我在進(jìn)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和硬件的選型，對(duì)我設(shè)計(jì)的題目基于 C51 單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)有一個(gè)從局部到整體的全局觀，我就先從硬件電路設(shè)計(jì)入手，我采用了倒序的方法完成我的設(shè)計(jì)，首先，我準(zhǔn)備了畢業(yè)設(shè)計(jì)的所需要到的器件，經(jīng)過(guò)制電路板，焊接， 調(diào)試把實(shí)物制作出來(lái)，其次，進(jìn)入軟件設(shè)計(jì)階段，軟件設(shè)計(jì)其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是讓機(jī)器按照你的意思去工作，當(dāng)單片機(jī)成功運(yùn)行起來(lái)的時(shí)候，令我有一種成功的喜悅感。這種成功的感覺(jué)會(huì)讓我不斷的去學(xué)習(xí)和改進(jìn)。下面是我回顧本設(shè)計(jì)中遇到的一些實(shí)際問(wèn)題和如何解決這些問(wèn)題。簡(jiǎn)要概述如下： 首先，電路原理圖運(yùn)用 PORTEL 軟件設(shè)計(jì)，元件庫(kù)沒(méi)有的元件必須要自己建立，在設(shè)計(jì) PCB 印刷電路圖時(shí)最好自己建立一個(gè)封裝庫(kù)，還有學(xué)會(huì)使用快捷鍵操作也是必要的，這樣在設(shè)計(jì)原理圖時(shí)會(huì)更有效率。 然后，程序設(shè)計(jì)要規(guī)范書寫，必要的時(shí)候多添加一些標(biāo)注，方便記憶。按 鍵掃描采用的是順序結(jié)構(gòu)而不是選擇結(jié)構(gòu)，這點(diǎn)要清楚。 其次，軟件下載要注意選擇的是什么系列的單片機(jī)芯片，只有 STC 的才需要用到 USB 轉(zhuǎn) RS232 數(shù)據(jù)線。 最后，制作實(shí)物時(shí)焊接有很多注意事項(xiàng)，最主要的是判斷器件的各個(gè)引腳是不是和原理圖是一樣的，不一樣就要按照實(shí)物的管腳接，焊接時(shí)還要注意焊接溫度，不要在同一焊點(diǎn)停留太久，以免燒毀元件。還有許多需要注意的地方不能詳盡說(shuō)明，需要在實(shí)踐操作中去體會(huì)和摸索，對(duì)該設(shè)計(jì)我相信還有許多能夠改進(jìn)的地方，我愿意虛心接受批評(píng)和建議，爭(zhēng)取做的更好。 20 參考文獻(xiàn) [1] 盧 超 .基于 Proteus 的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索 .(6):5457. 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