【導(dǎo)讀】AT89S51單片機為核心的二維轉(zhuǎn)動步進電機驅(qū)動反饋系統(tǒng)。載，使用戶可以根據(jù)需要來調(diào)整負載的各種姿態(tài)。如任意調(diào)整轉(zhuǎn)動速度，任意調(diào)。軟件是系統(tǒng)不可或缺的組成部分，本論文介紹了各模塊的設(shè)計思。想和程序流程，并有詳細的注釋。編程語言選用C51。本系統(tǒng)由計算機、步進電機驅(qū)動和接口電路、步進電機等部分組成。現(xiàn)的功能是這樣的：用戶出于某種目的，需要將步進電機所帶動的負載進行旋轉(zhuǎn)。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。電機只有周期性的誤差而無累積誤差。受任何力以下均同）。如B相通電，A，C相不通電時，齒2應(yīng)與B對齊，此時。て，此時齒4與A偏移為1/3て對齊。這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4移到A相，而方向由導(dǎo)電順序決定。不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。

　　

【正文】 個發(fā)光二極管組成，因此也稱為七段 LED 顯示器。 此外顯示器中還有一個圓點型發(fā)光二極管用于顯示小數(shù)點。通過七段發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字，字母以及其他符號。 LED 顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連法： 共陽極接法 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接 +5V。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點亮，而輸入高電平的則不亮。 共陰極接法 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時公共陰極接地。這樣陽極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點亮，而輸入低電平的則不亮。 LG5621AH（ 共陰極 2 位數(shù)碼管）： 圖 313 LG5621AH 元件圖 a～ dp為數(shù)碼管的段信號， G G2 為 2 位數(shù)碼管的位信號。段信號高有效，位信號低有效。 LG5641AH ： 共陰極 4位數(shù)碼管。 LG5641AH元件圖如下 。 圖中： a～ dp為數(shù)碼管的段信號， d d2 為時鐘冒號的段信號； G1～ G4 為 4 位數(shù)碼管的位信號， G5 為時鐘冒號的位信號。段信號高有效，位信號低有效。 圖 314 LG5641AH 元件圖 (3). LED接口說明 12345678910S E G12345678910D IGDGNDDGNDVDDVDDD IG 1D IG 2D IG 3D IG 4D IG 5D IG 6ABCDEFGDP D _ D P123456789102 *4 K E YC O L 1C O L 2C O L 3C O L 4R O W 1R O W 2123456789101 *8 K E YC O L 1C O L 2C O L 3C O L 4C O L 5C O L 6C O L 7C O L 8R O W 1D IG 7D IG 8AVVDDDGND LED 模 組使用十分簡單，直接用排線與 61 板 I/O 接口相連即可。 (a) KEYTYPE 選擇接口 此接口是選擇 2*4KEY 還是 1*8KEY，具體選擇方式如下： 2*4KEY 接口 從左至右看，將第 1 至 4 短接塊連接，選擇了 2*4KEY；如圖： 圖 315選擇 2*4KEY 時 KEYTYPE 接口連接示意圖 2*4KEY 的第 1 組行定義為 ROW1，第 2 組行定義為 ROW2， 4 列定義 COL1~COL4。使用時 COL1 是 K1 和 K5 的輸入， COL2 是 K2 和 K6 的輸入， COL3 是 K3 和 K7 的輸 入， COL4 是 K4 和 K8 的輸入。用戶可自行選擇 ROW1 與 ROW2 接至 VDD 還是 GND，但同一時間只能使用一組。 AV 是模擬電壓輸出端，通過調(diào)整 R20 可以改變 AV 的值， AV 的最大輸出值與 VDD 相同。 D_DP 是第 4 位數(shù)碼管后時鐘冒號的位信號控制端。 圖 9 2*4KEY 接口圖及使用示意圖 只將第 5個短接塊短接，選擇 1*8KEY。見。： 圖 317 1*8KEY 接口 1*8KEY 的 8 列分別定義為 COL1～ COL8， 1 行定 義為 ROW1。使用時 COL1～ COL8 是K1～ K8 的列輸入， ROW1 是 K1～ K8 的行輸入。在本次設(shè)計中我們選擇的是 1*8 KEY。 選擇 1*8 KEY 接口連接示意圖如下 圖 316 選擇 1*8KEY 時 KEYTYPE 接口連接示意圖 （ b） DIG 接口 6 位數(shù)碼管 L1～ L6 的段發(fā)光管陽極和 8 個 LED 指示燈的陽極并聯(lián)，并且 8 個 LED 指示燈采用共陰極方式。 6 位數(shù)碼管 L1～ L6 的陰極和 8 個 LED 的共陰極分別用 DIG 接口的 DIG1～ DIG7 控制，第 4 位數(shù)碼管后時鐘冒號 D_DP的 位信號用DIG8 控制，位信號均為高有效。 DIG 接口詳見圖 318。 圖 318 DIG 接口 （ c） SEG 接口 A～ G、 DP 是 6 位數(shù)碼管 L1～ L6 的段信號和 8 個 LED 指示燈的陽極控制信號輸入端?？刂菩盘枮楦哂行А? 圖 319 SEG 接口 特別注意： LED 的使用說明： LED 的使用主要涉及 DIG 接口和 SEG 接口。 8 個 LED（ LED1～ LED8）采用共陰極設(shè)計共陰極即位信號用 DIG 接口中的 DIG7 控制，陽極即段信號由 SEG 接口的 A～ G、 DP 控制。使用時首先將其位信號 DIG7 設(shè)置成有效狀態(tài)“高”，即選擇了該元件，然后將其段信號 A～ G、 DP 設(shè)置成需要的狀態(tài)，即選擇了顯示信息，段信號“高”有效。相應(yīng)原理見下圖。 圖 320 原理圖 數(shù)碼管的使用說明：數(shù)碼管的使用主要涉及 DIG接口和 SEG接口。數(shù)碼管 L1～L6采用共陰極設(shè)計共陰極即位信號用 DIG 接口中的 DIG～ DIG6 控制，陽極即段信號由 SEG 接口的 A～ G、 DP控制。使用時首先將其位信號 DIG～ DIG6 設(shè)置成有效狀態(tài)“高”，即選擇了相應(yīng)數(shù)碼管， 然后將其段信號 A~G、 DP 設(shè)置成需要的狀態(tài)，即選擇了顯示信息，段信號“高”有效。 3． 4． 2 設(shè)計接口電路 硬件連接是： IOA 低 8 位接至 SEG 接口控制 數(shù)碼管的段選碼 ， IOA 高 8 位連接到 LED 鍵盤模組的 1*8KEY 接口管腳上，讀取相應(yīng)按鍵值， 1*8key 中 ROW1 與GND 相連， IOB0～ IOB5 連至 DIG1～ DIG6控制位選碼， IOB6連至 DIG7通過 ULN2021A 控制 8個 LED 的共陰極電平狀態(tài)。 硬件連接圖如下： 圖 321 LED 硬件連接圖 3． 5其它部分的設(shè)計 3． 5． 1 電源部分 SEG a～ g、 dp 1*8key LED 鍵盤模組 DIG1～ DIG6 VDD GND IOA0～ IOA7 IOA8～ IOA15 SPCE061A IOB0～ IOB5 VDD GND V D D _ PV3V D D H 3V D DV D D _ AV5V SSA VS S1A VS S2V SS12D3D I O D E+C 33220uR 17 012D4D I O D ER 15 0VI2GND1VO3U3S P Y 00 29C 36104R 16 0+C 35220uC 34104R 19 0R 14 0R 21 012J 10C O N 2R 22 0P O W E R5VS O T 8 9+ 圖 3電源電路單元 3． 6 小結(jié) 本章是關(guān)于系統(tǒng)硬件的設(shè)計的內(nèi)容，文中詳細介紹了 SPCE061A的主要性能特點，串口通信， D/A轉(zhuǎn)換， LED顯示等。 通過 Portel99SE畫電路原理圖 的使用， 我基本掌握了 使用該軟件設(shè)計電路原理圖 ,畫元件圖 ,設(shè)計電路板圖 ,畫元件封裝圖。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 4． 1 軟件設(shè)計目的 本系統(tǒng)設(shè)計的目的是要能使系統(tǒng)實現(xiàn)波形的產(chǎn)生，按鍵控制， LED 顯示， DA轉(zhuǎn)換，波形幅值、相位輸入，語音撥報等 功能。 4． 1． 1 整體軟件設(shè)計思路及流程圖 在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上進行軟件編程。本系統(tǒng)軟件設(shè)計部分為： PC 機部分和從機部分。 PC 機程序部分主要包括主程序、 VB 繪圖模塊；從機程序部分包括串口通信， LED 顯示部分， D/A 轉(zhuǎn)換，按鍵控制。 PC機部分是主程序即是初始化定義，開中斷； VB 繪圖模塊是波形繪制和通信；串口通信模塊是串口的連接，數(shù)據(jù)的發(fā)送，通道的選擇，設(shè)定波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、停止位等； D/A 轉(zhuǎn)換是將上位機中的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為模擬信息。 LED 顯示是在數(shù)碼管中顯示信息及參數(shù)；按鍵控制是定義各按鍵功能，由用戶通 過按鍵選擇需要輸出何種波形。波形子程序包括正弦波子程序，方波子程序，鋸齒波子程序，三角波的子程序。波形子程序的功能主要包括 :波形數(shù)字信號的函數(shù)生成、延時調(diào)解和輸入等。 由于使用凌陽 SPCE061A 使外圍電路變得異常簡單，整個波形發(fā)生器的主體任務(wù)落到了程序編寫上。，采用外部中斷二來中斷所顯示波形，以便進入下一波形的編輯和輸出，在波形輸出的同時利用外部中斷一來實現(xiàn)同步的頻率調(diào)節(jié)。波形的具體產(chǎn)生是通過兩路 DAC 來產(chǎn)生，之所以采用這種方式，是因為凌陽SPCE061A 在這方面的設(shè)計為我們提供了極大的方便，在 DAC 的編 程方面又提供了及其便利的編程環(huán)境。 程序?qū)ο到y(tǒng)初始化之后選擇繪圖狀態(tài) ,則進入設(shè)定波形界面，用戶可以 輸入所需的相位和幅值，還可以進行波形選擇。此時執(zhí)行中斷子程序， 然后調(diào)用相應(yīng)的波形子程序 , 在一種波形的發(fā)生期內(nèi) ,可以直接選擇其它的波形 ,此時則調(diào)用所選波形的子程序。 整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案如圖 41 啟 動 繪 圖 輸入相位和幅值 波形選擇 開中斷 調(diào)波形發(fā)生子程序 波形轉(zhuǎn)換 圖 41系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案 4． 2 模塊設(shè)計 4． 2． 1 PC 的通信模塊 在 PC 的通信模塊設(shè)計上 ,VB 是十分優(yōu)秀的可視化開發(fā)環(huán)境 ，其中提供了MSComm 通信控件。通信控件是 PC 機通過串行端口與其他設(shè)備實現(xiàn)輕松連接的通用工具。通過使用 MSComm 通信控件，可以簡單高效地實現(xiàn)設(shè)備之間的通信，從而使編程效率大大提高，也減少了因編程不當導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 該控件是一個標準的十位串行通信 ,可設(shè)置串行通信的串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議 ,它提供事件驅(qū)動和查詢兩種處理串行通信的方法。事件驅(qū)動法是當串口接收到或發(fā)送完指定的數(shù)據(jù)時 ,或當狀態(tài)發(fā)生改變時 , MSComm 控件都將觸發(fā) OnComm 事件 ,應(yīng)用程序可通過檢查 CommEvent 屬性的值來獲知所 發(fā)生的事件和錯誤 ,從而執(zhí)行相應(yīng)的處理。 MSComm 控件的屬性 （ 1） Seetings 屬性 該屬性用來設(shè)置或返回通信參數(shù) ,屬性值用字符串表示 ,主要設(shè)定波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、停止位等 4個參數(shù)組成格式如下： “ BBBB， P， D， S” BBBB 表示波特率， P 表示奇偶校驗， D 表示數(shù)據(jù)位位數(shù)， S 表示停止位數(shù)。我們在串口測試中設(shè)置為“ 2400， e， 8， 1”表示傳輸頻率為 2400b/s，偶校驗， 8位數(shù)據(jù)位，一位停止位。 （ 2） PortOpen 屬性 該屬性用來打開或者關(guān)閉端口，當應(yīng)用程序執(zhí)行完畢后，如果不關(guān)閉端口，MSComm 將自動關(guān)閉串口。把端口屬性設(shè)置為 True 打開端口，把端口屬性設(shè)置為False 關(guān)閉端口。 （ 3） Input 屬性 表示從接收緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)并清空該緩沖區(qū) ,該屬性設(shè)計時無效 ,運行時只讀。 （ 4） Output 屬性 表示向發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù) ,該屬性設(shè)計時無效 ,運行時只讀。 （ 5） InputLen 屬性 此屬性用于設(shè)置或返回接收緩沖區(qū)內(nèi)用 Input 屬性命令讀入的字節(jié)個數(shù)‘ InputLen = 0’表示 Input 將讀取接收緩沖區(qū)的全部內(nèi)容。 （ 6） InBufferCount 屬性 用于返回輸入緩沖區(qū)內(nèi)等待讀取的字 節(jié)個數(shù)，可通過設(shè)置該屬性為 0 來清除接收緩沖區(qū)。如‘ = 0 39。清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。 （ 7） InBufferSize 屬性 用于設(shè)置或返回輸入緩沖區(qū)的大小，如‘ = 40 39。設(shè)置緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)為 40 字節(jié)。 （ 8） OutBufferSize 屬性 設(shè)置或返回發(fā)送緩沖區(qū)的大小 ,缺省值為 512字節(jié)。 （ 9） OutBufferCount 屬性 設(shè)置或返回發(fā)送緩沖區(qū)中等待計算機發(fā)送的字符數(shù)。 界面設(shè)計如下 圖 42 VB 界面設(shè)計 波形發(fā)生器窗口 創(chuàng)建過程：單擊“文件”打開文件菜單，單擊“新建工程”會彈出一窗體，在屬性窗口下可以設(shè)置窗體的名稱， Form1。單擊“視圖”打開“工具箱”選擇“命令按鈕（ CommandButton）”名稱為“繪圖”，再建一個為“通信”，選擇“文本框”名稱為“ Picture1”，單擊“工具”打開菜單編輯器，在“標題”下輸入“圖象”，在“名稱”中輸入“ mnupicture”單擊“下一個”。同理，編輯“查看”。 圖 43 Form4 窗口 在此窗口中用