【正文】 i=0。 i++。 while(StateChar[i]!=39。 } delay()。\039。 P1=0x80 | 0x0d。) { delay()。 E=1。 } 第 33 頁 void show_lcd(int i) //LCD顯示子程序 { P1=i。 } void cmd_wr() //寫控制字 { RS=0。 delay()。 cmd_wr()。 P1=0x01。 else goto start。a++)。 RW=1。 cmd_wr()。 ShowState()。 第 31 頁 } //中斷 0:加速程序 void SpeedUp() interrupt 0 { if(RunSpeed=12) RunSpeed=RunSpeed2。 P0_0=0。 P1=0x01。 while(1) { clock(RunSpeed)。 //脈沖方式 EX1=1。 TR1=1。 TR0=1。 //定時(shí)器 0， 1都為計(jì)數(shù)方式 ； 方式 2； EA=1。 char SPEED[3]=050。 char SpeedChar[]=SPEED(n/min):。 void DoSpeed()。 void show_lcd(int)。 可根據(jù)控制系統(tǒng)的追蹤時(shí)間要求來改變脈沖的頻率 ， 以此來改變步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度帶動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤 , 在電路中 增加了手動(dòng)校準(zhǔn)電路 ， 可以使光敏三極管快速的尋找到點(diǎn)光源的大概位置，然后實(shí)施自動(dòng)跟蹤功能。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中學(xué)習(xí)到了很多的知識(shí)，了解了一個(gè)系列的單片機(jī) MSP430，并學(xué)習(xí)了一些相關(guān)的理論知識(shí)還 將其應(yīng)用到了方案的設(shè)計(jì)當(dāng)中去，同時(shí)也學(xué)習(xí)了步進(jìn)電機(jī)的工作原理和驅(qū)動(dòng)芯片的 L298N的相關(guān)知識(shí)，了解了 LCD液晶顯示器FYD128640402B的顯示過程。通過正反轉(zhuǎn)按鍵可以使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)并在了 LCD 上顯示當(dāng)前的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向（正轉(zhuǎn)： CW。依據(jù)圖 2驅(qū)動(dòng)電路，及電機(jī)特性，給出流程圖，就可以方便地寫出單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序 。 2控制模塊 (如圖 43 所示 )： 第 21 頁 圖 43 控制模塊 功能：通過控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)程序的開與關(guān)?？刂撇竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，即給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，若按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。軟件部分實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制功能，主要設(shè)計(jì)思想通過控制臺(tái)控制程序的開關(guān)來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電機(jī)反饋回來的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)控制顯示器顯示數(shù)據(jù)。由于在 當(dāng)中沒有本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī) MSP430F149，經(jīng)過網(wǎng)上的一些了解得知本軟件不能仿真 MSP430F149 單片機(jī)的系統(tǒng)，所以我們采用了比較常用功能相對強(qiáng)大的單片機(jī) AT89C51 作為核心控制器來仿真步進(jìn)電機(jī)的控制，也能達(dá)到仿真的效果。然后檢查線路連接的是否正確，如果有不正確的或者有沒有連接上的話就重新調(diào)整位置在進(jìn)行自動(dòng)布線。在原理圖中確認(rèn)每一個(gè)元件的封裝是正確。 第 18 頁 3 印刷電路圖的繪制 PCB 圖 繪制 的準(zhǔn)備 繪制原理圖，并且生成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。電路圖如下圖 27所示： 圖 29 LCD液晶顯示電路 系統(tǒng)原理圖 本系統(tǒng)是有控制核心的 MSP430F149單片機(jī)對光敏三極管檢測的光源的信號(hào)進(jìn)行分析和處理然后控制步進(jìn)電機(jī)，使其跟隨點(diǎn)光源移動(dòng)。如果點(diǎn)光源不在光敏三極管檢測的范圍就不能檢測點(diǎn)光源的光照，所以需要手動(dòng)調(diào)整步進(jìn)電機(jī)使其尋找到點(diǎn)光源。 該電路采用恒壓橋式驅(qū)動(dòng)芯片 L298N。 (2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向 如果給定工 作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。 3DU33,在正常室內(nèi)關(guān)照下，電流為 微安級(jí)，選擇 15k 的偏置電阻，放大十一倍后送至 A/D。所以我們用下面的轉(zhuǎn)換電路為系統(tǒng)各元件提供電源。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。在本系統(tǒng)中我們選擇的是信號(hào)放大器 LM324。 字型產(chǎn)生 RAM(CGRAM) 字型產(chǎn)生 RAM提供圖象定義 (造字 )功能 , 可以提供四組 16 16點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到 CGRAM 中，便可和 CGROM 中的定義一樣地通過 DDRAM 顯示在屏幕中。 字型產(chǎn)生 ROM（ CGROM） 字型產(chǎn)生 ROM（ CGROM）提供 8192 個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。 *注釋 2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端懸空。 FYD128640402B是一種具有 4位 /8 位并行、 2 線或 3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡 體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 128 64, 內(nèi)置8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。）控制另一臺(tái)電機(jī)是同樣的方式，輸入信號(hào)端 IN3 接高電平，輸入端 IN4 接低電平，電機(jī) M2 正轉(zhuǎn)。 分別為 M1 和 M2。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。 （ 1） 兩相四拍的工作模式時(shí)序圖（如表 21所示）： 表 21 兩相四拍的工作模式時(shí)序圖 步進(jìn)電機(jī) 信號(hào)輸入 第一步 第二步 第三步 第四步 返回第一步 正轉(zhuǎn) IN1 0 1 1 1 返回 IN2 1 0 1 1 返回 IN3 1 1 0 1 返回 IN4 1 1 1 0 返回 反轉(zhuǎn) IN1 1 1 1 0 返回 IN2 1 1 0 1 返回 IN3 1 0 1 1 返回 IN4 0 1 1 1 返回 （ 2）控制換相順序 兩相四線 步進(jìn)電機(jī)的 四 拍工作方式，其各相通電順序?yàn)?(ABA’ － B’ )依次循環(huán)。 內(nèi)含兩個(gè) H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。重量 ，外形尺寸（ 56*56*45）mm。在系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（ AM ）和五種低功耗模式（ LPM0LPM4 ）。有的使用一個(gè)晶體振蕩器（ 32768Hz ） ， 有的使用兩個(gè)晶體振蕩器）。 首先， MSP430 系列單片機(jī)的電源電壓采用的是 電壓。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)丟失 50us 時(shí)，監(jiān)測電路捕捉到振蕩器失效。但 ACLK 只能由 LFXT1 進(jìn)行 8 分頻作為信號(hào)源。 SMCLK 可以選擇任何一個(gè)振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行 8 分頻作為其信號(hào)源。 MCLK 可以選擇任何一個(gè)振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行 8分頻作為其信號(hào)源。 低頻振蕩器主要用來降低能量消耗，如使用電池供電的系統(tǒng)，高頻振蕩器用來對事件做出快速反應(yīng)或者供 CPU 進(jìn)行大量運(yùn)算。典型為接 32768HZ 的時(shí)鐘振蕩器，此時(shí)振蕩器不需要接負(fù)載電 容。它在芯片內(nèi)部，不用時(shí)可以關(guān)閉。（ 3）再（ 2）的基礎(chǔ)上，再在電阻上并接一個(gè)型號(hào)為 IN4008 的二極管，可以可靠的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)斷電后立即上電。觸發(fā) PUC 信號(hào)的條件中，除了 POR 產(chǎn)生觸發(fā) PUC 信號(hào)外，其他的豆科一通過讀取相應(yīng)的中斷向量來判斷是何種原因引起的 PUC 信號(hào)，以便作出相應(yīng)的處理。 PUC 信號(hào)產(chǎn)生的條件：（ 1） POR 信號(hào)產(chǎn)生；（ 2）看門狗有效時(shí)，看門狗定時(shí)器溢出；（ 3）寫看門狗定時(shí)器安全鍵值出現(xiàn)錯(cuò)誤；（ 4）寫 FLASH 存儲(chǔ)器安全鍵值出現(xiàn)錯(cuò)誤。（ 6） FLASH 第 7 頁 存儲(chǔ)器，采用先下載程序到 FLASH內(nèi)，再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運(yùn)行；（ 7）MSP430芯片上包括 JTAG接口，仿真調(diào)試通過一個(gè)簡單的 JTAG接口轉(zhuǎn)換器就可以方便的實(shí)現(xiàn)如設(shè)置斷點(diǎn)、單步執(zhí)行、讀寫寄存器等調(diào)試；（ 8）快速靈活的變成方式，可通過 JTAG和 BSL兩種方式向 CPU內(nèi)裝在程序。（ 2）超低功耗，擁有 5種低功耗模式 (以后會(huì)詳細(xì)介紹 )。系統(tǒng)方框圖如下圖 22所示： 第 6 頁 圖 22 系統(tǒng) 硬件 方框圖 單 片機(jī) MSP430 本系統(tǒng)中我們選的是 MSP430系列單片機(jī)下面介紹一下 MSP430系列單片機(jī)： MSP430系列單片機(jī)是美國德州儀器 (TI)1996年開始推向市場的一種 16位超低功耗的混合信號(hào)處理器 (Mixed Signal Processor)。 LCD 液晶顯示器的選擇 本系統(tǒng) LCD顯示器主要顯示的是傳感器檢測到的信號(hào)，可選用以下方案： 方案一： FYD128640402B是一種具有 4位 /8位并行、 2線或 3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示 分辨率為 128 64, 內(nèi)置 8192個(gè) 16*16點(diǎn)漢字，和 128個(gè) 16*8點(diǎn) ASCII字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。用四個(gè)光敏三極管組成四象限感光面，上下 左右各一個(gè)光敏三極管。 方案三：光敏二極管。 傳感器的選擇 本系統(tǒng)的傳感器主要是檢測光照度，可考慮的傳感器如下列方案： 方案一：光敏電阻。單驅(qū)動(dòng)能力比較弱。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)的選擇 本系統(tǒng)中選的是步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)有一下三種方案可選擇： 方案一：采用功率三極管作為功率放大器的控制步進(jìn)電機(jī)。 方案二：直流減速電機(jī)。 通過上面的比較本系統(tǒng)選取 MSP430系列 MSP430F149單片機(jī)作為控制器，MSP430F149的穩(wěn)定性很好且功能要比 C51系列的強(qiáng)大的多，所以選取方案一。（ 4）高速的運(yùn)算能力 ： 16位 RISC架構(gòu)，125ns指令周期。 16位低功耗單片機(jī)，性能良好。達(dá)到跟蹤點(diǎn)光源的目的。 第 2 頁 2 點(diǎn) 光源跟蹤系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 本設(shè)計(jì)是一個(gè)點(diǎn)光源追蹤系統(tǒng)，主要由傳感器來對光照檢測與處理，控制器分析與處理，執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行和模塊顯示這幾個(gè)部分構(gòu)成。然而它也存在著間歇性、光照方向和強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化的問題，這就對太陽能的收集和利用提出了更高的要求。當(dāng)水平方向上的 2 路光敏三極管測量數(shù)值相對接近，同時(shí)豎直方向上的 2 路光敏三極管測量數(shù)值也相對接近時(shí)，位于豎直傳感器中間的激光筆將精確的指向點(diǎn)光源。 detection。s fastestgrowing technology. But it also has intermittent, light direction and intensity of the problem change over time, which the collection and use of solar energy put forward higher requirements. At present, many solar arrays are basically fixed, do not make full use of solar energy resources, power generation efficiency is low. According to experiment, solar power, the same conditions, power generation eq