【正文】 顯示流程圖如圖 331 所示 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 28 圖 331 顯示流程框圖 顯示器緩沖器指針置初值 79H 送到 R0 開始 掃描模式置初值 01H 送到 R3 （ R3） .5=1? R3 送到 8155 口 取顯示數(shù)據(jù)查表 轉化為段數(shù)據(jù)送 8155口 延時 1ms 顯示緩沖器指針加 1 R3 左移一位 返回 Y N 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 29 程序清單如下： DIR: MOV R0, 79H 。動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管分時輪流選通，要使其穩(wěn)定顯示必須采用掃描方式，即在某一時刻只選通一位數(shù)碼管，并送出相應的段碼，在另一時刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應的段碼，依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人同時顯示的感覺。每個數(shù)碼管的 8 個字段分別與一個 8 位 I/O 口地址相連， I/O 口只要有段碼輸出，相應字符即顯示出來，并保持不變，直到 I/O 口輸出新的段碼。 3）數(shù)碼管的驅動 ULN2021A 是高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品 ,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點 ,適應于各類要求高速大功率驅動的系統(tǒng)。當某段驅動電路的輸出端為低電平時，則該端所連接的字段導通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。 1． 數(shù)碼管簡介 1）數(shù)碼管結構 數(shù)碼管由 8 個發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字 0 ?字符 A ? F、 H、 L、 P、 R、 U、 Y、符號“ ?”及小數(shù)點“ ?”。在本設計中用的是 LED（發(fā)光二極管顯示器）。該引腳輸入負脈沖時步進電機向前步進一個增量，該步進是在信號的上升沿產(chǎn)生 腳 19（ HALF/FULL）：半步、全部方式選擇端。當它為低電平時， INH1,INH2,A,B,C,D 都為低電平。此引腳有效時，晶體管開路 腳 4（ A）： A相驅動信號 腳 5（ INH1）：控制 A 相和 B相的驅動級。 其波形圖如圖 326 所示。每個斬波器 的觸發(fā)器由 振蕩器的脈沖調節(jié)，當負載電流提高時檢查電阻上的電壓相對提高，當電壓達到Ｕ ref 時，將觸發(fā)器重置，切斷輸出，直到第二個振蕩脈沖到來。Ｌ 297 的芯片引 腳特別緊湊采用雙列直插 20 腳封裝，其引腳見圖 323 在圖 323 所示的 L297 的內部方框圖中，變換器是一個重要組成部分。雙四拍 采用 8279 與 8051 接口，在 CPU 對 8279 進行初始化后，只需向 8279 傳輸待顯示數(shù)據(jù)（送數(shù)），再就是在 8279 鍵盤中斷申請發(fā)出后，取鍵盤數(shù)據(jù)識別按鍵（取數(shù)），即可實現(xiàn)按鍵識別和動態(tài)顯示。圖 322 是 8051 與 8279 的一般接口框圖。若有多個鍵同時按下時，鍵盤掃描能按按鍵先后順序依次將鍵值送入 FIFO/傳感器 RAM 中。 1) 鍵盤的工作方式 通過對鍵盤 /顯示方式命令字的設置，可置為雙鍵互鎖方式和 N 鍵巡回方式。它在數(shù)字切換顯示或使用熄滅命令時關顯示。在傳感器方式時，它無效。在傳感器和選通方式中， SHIFT 無效?？删幊淘O定為編碼（ 4 中選 1）或譯碼輸出（ 16 選 1）。 A0=1 時， CPU 寫入數(shù)據(jù)為命令字，讀出狀態(tài)字為狀態(tài)字； A0=0時， CPU讀、寫均為數(shù)據(jù)。 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 20 (a) (a) (a) 引腳排列圖； (b) 引腳功能圖 圖 321 8279 引腳及功能 RESET：系統(tǒng)復位輸入端，高電平有效。輸出允許端 OE 接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。 G 是數(shù)據(jù)鎖存控制端；當 G=1 時，鎖存器輸出端同輸入端；當 G 由 “1”變?yōu)?“0”時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。 當三態(tài)門使能信號 OE 為低電平時，三態(tài)門導通，允許 Q0~Q7 輸出， OE 為高電平時，輸出懸空。圖中 OE——使能端，接地。它利用 A 口為雙向輸入／輸出口， C 口的煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 18 PC3～ PC7 作為專用應答線。 8155 的定時器為 14 位的減法計數(shù)器，可以對輸入脈沖進行減法計數(shù)，定時器由 T13— T0設定時器時間長度， M M1 設定輸出方式，如表 35 表 35 M M1 設定輸出方式 M2 M1 方式 0 0 單方波 0 1 連續(xù)方波 1 0 單脈沖 1 1 連續(xù)脈沖 ① 方式 1 方式 1 是一種選通輸入／輸出方式。 圖 316 8155 工作控制字 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 17 2 工作方式 8155 有一個控制命令寄存器和一個狀態(tài)標志寄存器。 PB7— PB0： B 口輸出 /輸入線。 ALE：地址及片選信號鎖存信號線，高電平有效。 1 引腳說明 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 15 8155 共 40 個引腳，采用了雙列直插的封裝，主要引腳功能如下： AD7— AD0：地址數(shù)據(jù)總線；單片機和 8155 之間的地址、數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)信息都是通過它來傳送的。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 4 芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RST：復位輸入。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。這是由于內部上拉的緣故。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。當 P0 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。低功耗的閑置和掉電模式 32 可編程 I/O 線 16k 字節(jié)可編程閃爍存儲器 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 13 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 集成穩(wěn)壓器的種類很多，作為小功率的直流穩(wěn)壓電源，應用最為普遍的是三端式串聯(lián)型集成穩(wěn)壓器。當使用一級復式濾波達不到對輸出電壓的平滑性要求時，可以增添級數(shù) 。由于 LCπ型濾波電路輸入端接有電容，在通電瞬間因電容器充電會產(chǎn)生較大的 充電電流，所以一般取 C1C2，以減小浪涌電流。它的濾波效果比單一使用電容或電感濾波要好得多，其應用較為廣泛。可見，電感濾波器的電感量愈大，自感電動勢愈大，單向脈動電流流經(jīng)電感線圈時就愈平滑。忽略 RD 的影響，電容 C 兩端的電壓將按 2u 的規(guī)律上升；當電源電壓開始下降．并達到 cu ≥ 2u 時， 4 個二極管反偏截止． 二、電感濾波電路 電感濾波電路如圖 3— 7 所示，即在整流電路與負載電阻 LR 之間串聯(lián)一個電感器 L。 圖 3— 6 所示為單相橋式整流電容濾波電路。這種電源中的整流電路后面還需加濾波電路將交流成 分濾除，以得到比較平滑的輸出電壓。因此橋式整流電路在半導體整流電路中得到 了廣泛的應用。常見的幾種整流電路如表 3— 1所示。 二．參數(shù)計算 (1)負載上電壓平均值和電流平均值。 當 2u 為負半周時，其極性為上負下正，即 a 點電位低于 b 點電位，二極管 D D4因承受正向電壓而導通， D D3 因承受反向電壓而截止。 為了簡單起見，分析計算整流電路時把二極管當作理想元件來處理，即認為二極管的正向導通電阻為零，而反向電阻為無窮大 一 . 單相橋式整流電路的組成 及工作原理 單相橋式整流電路是由四個整流二極管接成電橋的形式構成的，如圖 3— 2(a)所示。穩(wěn)壓電路的作用 就是自動穩(wěn)定輸出電壓，使輸出電壓不受電網(wǎng)電壓波動和負載大小的影響。常采用的元件有電容和電感等。當然，有的電源不是利用變壓器而是利用其他方法降壓的。為了得到直流電，除了采用直流發(fā)電機、干電池等直流電源外，目前廣泛采用各種半導體直流電源。 課題分析及系統(tǒng)特點分析 對課題所需設計系統(tǒng)具有的功能進行分析可知，系統(tǒng)應實現(xiàn)的任務為通過鍵盤與單片機的控制來實現(xiàn)單片機（通過一系列 I/O 和存儲器的擴展）對步進電機的控制。如立臥轉換加工中心、車銑萬能加工中心及四鈾聯(lián)動 (x、 Y、 Z、C)的車削中心等?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)，除了能與編程機、繪圖機、打印機等外設通信外，還應能與其他 CNC 系統(tǒng)、上級計算機系統(tǒng)通信，以實現(xiàn) FMS 的連接要求。數(shù)控控制軟件的功能更加豐富，具有自診斷及保護功能?，F(xiàn)代數(shù)控機床主軸轉速在 12021 r／ min 以上的已較為普及，高速加工中心的主軸轉速高達 100 000 r／ min；快速進給速度一般機床都在 50 m／ min 以上，有的機床高達 120 m／ min。各生產(chǎn)部門工藝要求的不斷提高又從另一方面促進了數(shù)控機床的發(fā)展，當今數(shù)控機床正不斷采用最新技術成果，朝著高速度、高精度、高可煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 3 靠性、多功能、智能化、復合化等方向發(fā)展。執(zhí)行部件應有足夠的剛度和抗振性，還要有足夠的精度，傳動系統(tǒng)結構要簡單，便于實現(xiàn)自動控制。數(shù)控裝置可以以很高的速度和精度進行計算并發(fā)出很小的脈沖信號，關鍵在于伺服系統(tǒng)能以多高的速度與精度去響應執(zhí)行，所以整個系統(tǒng)的精度與速度主要取決于伺服系統(tǒng)。 介于數(shù)控裝置與被控設備之間的強 電控制裝置，主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的主運動變速、刀具選擇交換、輔助裝置動作等指令信號，經(jīng)過必要的編譯、邏輯判斷和功率放大后，直接驅動相應的電器、液壓、氣動和機械部件等，完成指令所規(guī)定的各種動作?，F(xiàn)在有很多數(shù)控設備不用任何控制介質，而是將數(shù)控加工程序單上的內容通過數(shù)控裝置上的鍵煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） 2 盤直接輸入給數(shù) 控裝置，稱為 MDI 方式?？刂平橘|也稱為信息載體，它可以是穿孔帶、穿孔卡、磁帶、軟磁盤等。由于數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控裝置的英文縮寫亦采用 NC(或 CNC)，因此，在實際使用中，在不同場合 NC(或 CNC)具有三種不同含義：既可以在廣義上代表一種控制技術，又可以在狹義上代表一種控制系統(tǒng)的實體，還可以代表一種具體的控制裝置 —— 數(shù)控裝置。 數(shù)控技術，簡稱數(shù)控 (NMmericalContr01， NC)是利用數(shù)字化信息對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。 關鍵字 ：單片機；步進電機；數(shù)控系統(tǒng) 煙臺大學畢業(yè)論文（設計 ） II Abstract Many industrial control equipment to control the displacement and angle of higher accuracy, it is difficult to achieve the general motor, and stepper motor can be set to achieve the precise angle and rotation. This design is the use of 51 singlechip 4phase stepper motor control system. Generated by the singlechip drive pulse signal to control the stepper motor speed to a certain direction to a certain degree of rotation angle. And stepper motor control is simple, accurate positioning. With the development of science and technology in many fields will be