【文章內(nèi)容簡介】 T T T4 發(fā)出相應(yīng)控制信號外，還通過 使 T1導(dǎo)通。+24V 驅(qū)動電壓經(jīng)過 T1加到步進電機的相應(yīng)繞組上，實現(xiàn)高壓移步。經(jīng)過一段時間的延遲后，單片機將關(guān)閉，這樣，鎖步電壓就經(jīng) D1加到步進電機相應(yīng)繞組上，實現(xiàn)低壓鎖步。 驅(qū)動脈沖的分配可以使用硬件方法，即用脈沖分配器實現(xiàn)?，F(xiàn)在，脈沖分配器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、芯片化、市場上可以買到。但硬件方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也較高。 步進電機控制（包括控制脈沖的產(chǎn)生和分配）也可以使用單片機實現(xiàn)，這樣既簡化了電路，也降低了成本。使用單片機這一 軟件方式驅(qū)動步進電機，不但 可以 通過編程方法，在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定步進電機的轉(zhuǎn)速、往返轉(zhuǎn)動的角度以及轉(zhuǎn)動次數(shù)等，而且還可以方便靈活地控制步進電機的運行狀態(tài)，以滿足不同的用戶的要求，因此常把單片機步進電機控制電路稱為可編程步進電機控制驅(qū)動器。 步進電機的單片機控制 步進電機控制的最大特點是開環(huán)控制，不需要反饋信號。因為步進電機的運動不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)量的誤差積累。 由單片機實現(xiàn)的步進電機控制系統(tǒng)如 :圖 圖 單片機控制步進電機 3 系統(tǒng)硬件 選擇與設(shè)計 本系統(tǒng)是以單片機為核心并選用必要的外圍設(shè)備構(gòu)成單片機對步進電機的控制系 統(tǒng)。在硬件設(shè)計中進行單片機和存儲器的配置、鍵盤和定時 電路的設(shè)計、步進電機驅(qū)動電路的設(shè)計和存儲器地址映像等工作，生成步進電機控制系統(tǒng)的硬件原理圖 。 電源的選擇 單片機的選擇 采用 AT89S51單片機實現(xiàn)，該單片機內(nèi)部資源豐富，集成了內(nèi)部看門狗、雙數(shù)據(jù)指針、在系統(tǒng)編程（串行下載目標(biāo)程序）等功能，軟硬件調(diào)試方便，給電子設(shè)計帶來很多方便，故該系統(tǒng)設(shè)計選用 AT89S51單片機。 電機的選擇 電機的選擇可以有兩種方案： 方案一：采用直流電機控制升降國旗運動，直流電機力量大，能夠獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動速度較快，但由于存在機械觸點，直流電機容易產(chǎn)生噪聲，而且單獨使用時不能完成位置控制，需要配以傳感器才能控制定位。 方案二：采用步進電機控制升降國旗運動，步進電機不需要使用傳感器就能精確定位，而且通過給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉(zhuǎn)動，定矩運動較精確。雖然步進電機不能實單片機系統(tǒng) 驅(qū)動電路 步進電機 負(fù)載 現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動，但根據(jù)時間和移動距離的要求，步進電機完全可以滿足本設(shè)計的要求。 基于上述理論上的分析，采用步進電 機控制國旗升降運動。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求及上面的論證，可畫出本系統(tǒng)框圖如：圖 圖 系統(tǒng)框圖 本設(shè)計采用的是四相六拍反應(yīng)式步進電機，運用單四拍控制方式，即通電方式為ABCDA，電機步距角為 15゜ 。 AT89S51 單片機控制步進電機運轉(zhuǎn)時，不采用脈沖分配器，而是使 AT89S51 的Ｐ 1口循環(huán)輸出適當(dāng)?shù)拇a，經(jīng)功放后送到步進電機的四相繞組。 微機 處理 系統(tǒng) 步進電機 按鍵 發(fā)聲電路 圖 系統(tǒng)電路圖 Q1P00 P01Q2Q3P02R4Q4P03 P04B 74ALS04P05C 74ALS04P06D 74ALS04P07A 74ALS04P20 P21 P23P22 P24 P25 P26 P27RXD TXDALE/PPSENP10 P11 P12 P13 P14 P15 P16R2P17 INT1 INT0 WRRDC 12MHZ+C010mFRESETC2 33pX2C1 33pX1EA/VPT0R0 1KT11+52 3 4 5 6 7 8 13 12+515 14 31 19 18 9 17 16PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 PC0 PC1 PC2 PC329PC430AD011AD110AD2 AD3 AD4 AD5 AD628AD727CE RD WR26IO/M25ALE24TMROUT23RESET22TMRIN2112391338 371436 351534163317 183219MR5+12R3R11 3 592 46 82K 2K2K2KK1 K2 K3 K4 K5 K5U0U1AT89S518155PC5 T1C1U0U1COM7805C2C31uFGNDVD6VD5RLVD1VD4U2U1+_ 圖 ＋ 12V直流穩(wěn)壓電源 1234 C13300uFC27805GNDC33300uFC4R11KRL +_鎖5V鎖鎖鎖鎖鎖鎖220V50Hz2A 圖 ＋ 5V直流穩(wěn)壓電源 LM386 作音頻功率放大器電路 R1， C1 作阻容網(wǎng)絡(luò)是為了設(shè)定電路增益而加的。當(dāng) ① 與 ⑧ 腳開路時，電路電壓增益為 20。僅用 C1=10uF時 ， 增益為 200。用 10Uf 串接時，增益為 50 +1uF 10KC310k1 8765234R1 C110uF+C2V+R210+220uFBL鎖鎖鎖鎖 圖 LM386作音頻功率放大器電路 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 在對該國旗升降系統(tǒng)的設(shè)計過程中，根據(jù)升降系統(tǒng)要完成的任務(wù)，以模塊化的設(shè)計思想，完成系統(tǒng)的設(shè) 計。 AT89S51 是整個系統(tǒng)的主 CPU，它協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。 程序設(shè)計語言有三種：機器語言、匯編語言和高級語言。機器語言是機器唯一能“懂”的語言，用匯編語言或高級語言編寫的程序（源程序）最終都必須翻譯成機器語言的程序（目標(biāo)程序），計算機才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。但是機器語言只是一種二進制代碼，人們很難用它來進行程序設(shè)計。用匯編語言編制程序時，程序的每一個語句都與計算機的某一種具體指令相對應(yīng)，用匯編語言編出的程序其質(zhì)量優(yōu)于用高級語言編出的程序。故本設(shè)計采用匯編語言編程。 ４．總結(jié) 通過本次設(shè)計，我們認(rèn)識： (1)單片機的應(yīng)用，有助于提高設(shè)計效率和精確率，減少有人為來控制所帶來不便。 (2)單片機技術(shù)能降低系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性和難度，并顯著地增強設(shè)計的靈活性。 (3)單片機技術(shù)獲取的軟件模擬仿真結(jié)果具有同傳統(tǒng)硬件實驗數(shù)據(jù)一樣的重要性和可信度。 隨著單片機技術(shù)的進展，單片機系統(tǒng)設(shè)計的完整方案將越來越受人們的重視，從而取代傳統(tǒng)設(shè)計方案。本設(shè)計僅僅是對步進電機的簡單控制，現(xiàn)代生活中設(shè)計對鈴聲采用音頻壓縮技術(shù)，以 MP3， WAV， WMA 等格式存儲音頻數(shù)據(jù)，可以根據(jù)用戶的需要 更換音樂，徹底拋棄傳統(tǒng)的語音錄音芯片的種種缺陷，并且采用智能功放電源管理，延時開關(guān)等多種性能 開始 系統(tǒng)初始化 有鍵按下嗎 ? 保持原工作狀態(tài) 清除轉(zhuǎn)動標(biāo)記 是 否 處于轉(zhuǎn)動 設(shè)置狀態(tài)標(biāo)記 設(shè)置狀態(tài)標(biāo)記 國旗正常降旗 國旗正常升旗 改變延時參數(shù) 停止電機轉(zhuǎn)動 國旗半旗狀態(tài)下升旗 設(shè)置狀態(tài)標(biāo)記 設(shè)置狀態(tài)標(biāo)記 國旗半旗狀態(tài)下降旗 謝辭 本課題在選題及研究過程中得到 馮 老師的悉心指導(dǎo)。 馮 老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。 這里，我要感謝在大學(xué)四年里所有指導(dǎo)、幫助過我的老師、同學(xué)，謝謝在這四年里與我同行。四年里我學(xué)會的不僅僅是課本上的東西，還有做人的道理，對生活的感悟。謝謝物理系為我們提供的良好的學(xué)習(xí)、生活環(huán)境。 大四的這半年里，開發(fā)國旗升 降系統(tǒng)得到了各個方面的幫助，在這里，我要感謝在畢業(yè)設(shè)計期間對我嚴(yán)格要求的各位老師，更感謝給我提供了指導(dǎo)性意見的馮老師，感謝實驗室給予設(shè)計環(huán)境的提供，感謝小組其他成員在設(shè)計項目上的幫助，以及在代碼調(diào)試期間班上同學(xué)的幫助。 最后，我要向我的父母致謝，感謝他們對我的養(yǎng)育，感謝他們給了我上大學(xué)的機會，感謝他們對我的理解和支持。 參考文獻 .單片機應(yīng)用實訓(xùn)教程 .西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021 年 2月 .125135. .單片機原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 .北京 :電子 工業(yè)出版社 ,2021 年 4月 .176— 180. .單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與訓(xùn)練 .北京 :中國水利水電出版社 ,2021 年 6月 .80— 145. .電子技術(shù)課程設(shè)計應(yīng)用教程 .長沙 :中南大學(xué)出版社 ,2021 年 8月 .130— 143. .穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計與應(yīng)用 .北京 :中國電力出版社 ,2021 年 2月 .34— 76 .單片機初級教程。北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 年 6月。 25— 165 （日） .實用電源電路設(shè)計 .北京 : 科學(xué)出版社 ,2021 年 1月 .31— 37 ,易濤