【正文】 STC 剛出一款速度號(hào)稱是經(jīng)典 51 速度的 480 倍的單指令周期單片機(jī)呢。 速度變化曲線： 實(shí)物圖： 26 嘿嘿，希望對(duì)廣大單片機(jī)初學(xué)者有那么點(diǎn)幫助～順便再做做廣告，有興趣購(gòu)買的 可以＋ ： 54281963（注明畢業(yè)設(shè)計(jì)），或者發(fā)郵件至： 。將測(cè)得的連續(xù) 6 個(gè)不為零的脈沖寬度取平均值，以消除偶然的不穩(wěn)定因素，使轉(zhuǎn)速顯示更加穩(wěn)定 PI 調(diào)節(jié) PI 調(diào)節(jié)計(jì)算公式如下 [5]： YK = KP*EK + KI*EK2 YK：要輸出的數(shù)據(jù)增量 EK：設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的差值 EK1：上次的 EK 值 EK2： EKEK1 的差值 KP：比例系數(shù)（ 本程序中設(shè) KP=）經(jīng)反復(fù)湊試的結(jié)果 KI：積分系數(shù)（本程序中設(shè) KI=）經(jīng)反復(fù)湊試的結(jié)果 當(dāng) KP 和 KI 為以上值時(shí)，系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)為：電機(jī)原來(lái)速度為 20xx，當(dāng)設(shè)置為 4500 轉(zhuǎn)時(shí)，可以在 2 秒之內(nèi)迅速上升并穩(wěn)定于 4500177。 else goto GG。gw++) { GG: getwidth_1()。 for(gw=0。 width = 0。//timepr=脈沖寬度 /μS } 另外為了穩(wěn)定測(cè)得的轉(zhuǎn)速值，在程序中加了一個(gè)取平均值的函數(shù)（幾乎在整個(gè)程序中都有感覺(jué)，程序?qū)懙貌痪珶挘悬c(diǎn)累贅，呵呵，但總算功能是能實(shí)現(xiàn)嘛～反正畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)程序執(zhí)行效率沒(méi)要求。//外部中斷允許位 TR1 = 0。//中斷請(qǐng)求標(biāo)志 m = 0。 TL1_1 = 0。amp。 n1 = n。//中斷請(qǐng)求標(biāo)志 EX1 = 1。 //計(jì)數(shù)器 1 打開(kāi) else goto out。amp。 n1 = n。 TL1 = 0。 } } 測(cè)速系統(tǒng)的工作原理為：利用電機(jī)軸上帶的圓盤的缺口，引起光電開(kāi)關(guān)產(chǎn)生高電平脈沖，單片機(jī)就采集此脈沖的寬度，加以計(jì)算，得出其實(shí)時(shí)速度。 } else { time0_tmp = 65536(time0 time0_set)*20/12。 if(cut == 1) { time0_tmp = 65536time0_set*20/12。程序如下：（放中斷中進(jìn)行） void time0_int(void) interrupt 1 { TH0= (time0_tmp/256)。 PWM 的調(diào)速原理是通過(guò)調(diào)節(jié)一個(gè)斬波周期中的脈沖占空比來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)功率而達(dá)到調(diào)速目的。 顯示部分程序不多說(shuō)，按鍵消抖動(dòng)什么的也是街知巷聞的了。 二、軟件方面 中斷方面，本程序一共用了 3 個(gè)中斷源：定時(shí)器 0，定時(shí)器 2 以及外部中斷1，它們的優(yōu)先級(jí)分別為：定時(shí)器 0、外部中斷 1 為高優(yōu)先級(jí)，定時(shí)器 2 為低優(yōu)先級(jí)。另外用一個(gè)同軸電機(jī)按正反方向接 2 個(gè) LED用來(lái)指示方向。轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)，由于是后來(lái)加上去的，所以就沒(méi)有使用單片機(jī)控制，直接用硬件實(shí)現(xiàn)，但其實(shí)原理是一樣的。用的是外部中斷的。 23 測(cè)速電路。 PWM 驅(qū)動(dòng) 電路。 顯示部分比較簡(jiǎn)單，用的 8 位 7 段數(shù)碼管同時(shí)顯示設(shè)定速度和實(shí)時(shí)速度。 下面簡(jiǎn)單介紹下硬件組成和一些軟件原理： 一、硬件電路。 控制方面，本設(shè)計(jì)是采用定時(shí)器控制 I/O 口輸出 PWM 信號(hào)驅(qū)動(dòng)斬波電路控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)速；利用單片機(jī)外部中斷引腳的捕獲 功能、電機(jī)同軸帶缺口的圓盤、光電耦合器來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速；并將測(cè)得轉(zhuǎn)速和設(shè)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行 PI 運(yùn)算后輸出，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)則是用的橋式電路。 (5) 利用 LED 數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示電機(jī)速度。5%內(nèi)。20 轉(zhuǎn) /分。而本系統(tǒng)必須符合以下幾點(diǎn)要求： (1) 在 (1000—5500)轉(zhuǎn) /分 內(nèi)對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行任意調(diào)速，最小調(diào)速級(jí)差為 1 轉(zhuǎn) /分。 表中 TH1 和 TL1 是根據(jù)定時(shí)時(shí)間算出來(lái)的定時(shí)初值，這里用到的晶振是。而在最高轉(zhuǎn)速時(shí)，要求為 100 轉(zhuǎn) /分，即 48000 脈沖 /分，相當(dāng)于 。下面首先計(jì)算一下定時(shí)時(shí)間。 1．要求分析 按上面的分析，改變轉(zhuǎn)速，只要改變 ~ 輪流變低電平的時(shí)間即可達(dá)到要求，這個(gè)時(shí)間不應(yīng)采用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闀?huì)影響到其他功能的實(shí)現(xiàn)。 圖 1 35BY48S03 型步進(jìn)電機(jī)外形圖 圖 2 35BY48S03 型步進(jìn)電機(jī)的接線圖 圖 3 單片機(jī)控制 35BY48S03 型步進(jìn)電機(jī)的電路原理 圖 三、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)例 要求：控制電路如圖 3 所示，開(kāi)機(jī)后，電機(jī)不轉(zhuǎn)，按下啟動(dòng)鍵，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，速度為 25 轉(zhuǎn) /分，按下加 1 鍵，速度增加，按下減 1 鍵，速度降低，最高速度為 100轉(zhuǎn) /分，最低轉(zhuǎn)帶為 25 轉(zhuǎn) /分，按下停止鍵，電機(jī)停轉(zhuǎn)。開(kāi)機(jī)時(shí)， ~ 均為高電平，依次 將 ~ 切換為低電平即可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，注意在切換之前將前一個(gè)輸出引腳變?yōu)楦唠娖?。?COM 端標(biāo)識(shí)為 C，只要 AC、 C、 BC、 C，輪流加電就能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，加電的方式可以有多種，如果將 COM 端接正電源，那么只要用開(kāi)關(guān)元件（如三極管 ），將A、 、 B、 輪流接地。 圖 1 是 35BY 型永磁步進(jìn)電機(jī)的外形圖，圖 2 是該電機(jī)的接線圖，從圖中可以看出，電機(jī)共有四組線圈，四組線圈的一個(gè)端點(diǎn)連在一起引出，這樣一共有 5根引出線。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家 80 年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可 以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 3． 更改程序，實(shí)現(xiàn)首位無(wú)效零消隱。 看完這一部份內(nèi)容以后，請(qǐng)讀者自行完成以下工作： 1． 更改程序，將 S1 定義為 “啟動(dòng) /停止 ”，而 S2 定義為 “方向 ”，按下 S2，切換電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)這一數(shù)據(jù)變?yōu)?01111111 后，需要作適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，將數(shù)據(jù)重新變回 1111 0111，進(jìn)行第二次循環(huán)，相關(guān)代碼，請(qǐng)讀者自行分析。這里為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，這里沒(méi)有做高位 “0”消隱的工作，即如果速度為 10 轉(zhuǎn) /分，則顯示值 “010”，讀者可以自行加入相關(guān)的代碼來(lái)處理這一工作。下一步是將當(dāng)前的轉(zhuǎn)速值轉(zhuǎn)換為 BCD 碼，送入顯示緩沖區(qū)；接著判斷 StartEnd 這個(gè)位變量，是 “1”還是 “0”，如果是 “1”，則開(kāi)啟定時(shí)器 T1，否則關(guān)閉定時(shí)器 T1，為防止關(guān)閉時(shí)某一相線圈長(zhǎng)期通電，因此，在關(guān)閉定時(shí)器 T1 時(shí)，將 ~ 均置高?；卮? ANL P1,A POP PSW POP ACC RETI DjH: DB 76,82,89,95,100,106,110,115,119,123,12…… DjL: DB 0,236,86,73,212,0,214,96,163,165 ?? DISP: 。定時(shí)器 T1 用于電機(jī)轉(zhuǎn)速控制 PUSH ACC PUSH PSW MOV A,Speed SUBB A,MinSpd 。不等（未到最大值），返回 MOV SPEED,MinSpd。到了最多的次數(shù) DEC SPEED 。停止 AJMP KEY_RET UpSpd: INC SPEED。分析鍵的代碼 ,某位被按下 ,則該位為 1 JB ,KeySty JB ,UpSpd JB ,DowSpd AJMP KEY_RET StartStop: SETB StartEnd 啟動(dòng) AJMP KEY_RET KeySty: CLR StartEnd。延時(shí)程序 ,鍵盤處理中調(diào)用 KEYPROC: MOV A,B 。主程序結(jié)束 。關(guān)閉電機(jī) JMP LOOP ORL P1,11110000B m_Next2: SETB TR1 。否則調(diào)用鍵盤處理程序 m_NEXT1: MOV A,Speed MOV B,10 DIV AB MOV DispBuf+5,B 。鍵盤程序 JNB F0,m_NEXT1 。 MOV TH0,HIGH(655363000) MOV TL0,LOW(655363000) MOV TH1,0FFH。起始轉(zhuǎn)動(dòng)速度送入計(jì)數(shù)器 CLR StartEnd。顯示計(jì)數(shù)器 DISPBUF DATA 58H ?？刂齐姍C(jī)輸出的一個(gè)值，初始為 11110 111 Hidden EQU 10H 。最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度 Speed DATA 23H 。起動(dòng)及停止標(biāo)志 MinSpd EQU 25 。有了上述表格，程序就不難實(shí)現(xiàn)了，使用定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 為定時(shí)器，定時(shí)時(shí)間到后切換輸出腳即可?？梢粤谐鱿卤? 表 1 步進(jìn)電 機(jī)轉(zhuǎn)速與定時(shí)器定時(shí)常數(shù)關(guān)系 速度 單步時(shí)間 (us) TH1 TL1 實(shí)際定時(shí)（ us） 25 50000 76 0 26 48077 82 236 27 46296 89 86 28 44643 95 73 ? … … … … 100 12500 211 0 17 表中不僅計(jì)算出了 TH1 和 TL1，而且還計(jì)算出了在這個(gè)定時(shí)常數(shù)下，真實(shí)的定時(shí)時(shí)間，可以根據(jù)這個(gè)計(jì)算值來(lái)估算真實(shí)速度與理論速度的誤差值。 按要求，最低轉(zhuǎn)速為 25 轉(zhuǎn) /分，而上述步進(jìn)電機(jī)的步距角為 ，即每 48 個(gè)脈沖為 1 周，即在最低轉(zhuǎn)速時(shí)，要求為 1200 脈沖 /分，相當(dāng)于 50ms/脈沖。這里以定時(shí)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。速度值要求在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。如果要改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度只要改變兩次接通之間的時(shí)間，而要改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，只要改變各線圈接通的順序。 下 表列出了該電機(jī)的一些典型參數(shù)： 表 1 35BY48S03 型步機(jī)電機(jī)參數(shù)型號(hào) 步距角 相數(shù) 電壓 電流 電阻 最大靜轉(zhuǎn)距 定位轉(zhuǎn)距 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 35BY48S03 4 12 47 180 65 有了這些參數(shù)，不難設(shè)計(jì)出控制電路，因其工作電壓為 12V，最大電流為 ，因此用一塊開(kāi)路輸出達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器（ ULN20xx）來(lái)作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò) ~ 來(lái)控制各線圈的接通與切斷，電路如圖 3 所示。要使用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，只要輪流給各引出端通電即可。 二、永磁式步進(jìn)電機(jī)的控制 下面以電子愛(ài)好者業(yè)余制作中常用的永磁式步進(jìn)電機(jī)為例，來(lái)介紹如何用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為 度而五相步進(jìn)角一般為 度。 一、步進(jìn)電機(jī)常識(shí) 常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM），反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB），永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度或 15 度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為 度，但噪聲和振動(dòng)都很大。 來(lái)源： 用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的用途是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，通俗地說(shuō)：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。為此，我們修改了方案，使用了兩塊單片機(jī)，通過(guò)雙機(jī)通訊來(lái)傳遞信號(hào)，遺憾的是問(wèn)題仍然沒(méi)有得到解決。 語(yǔ)音報(bào)數(shù) 程序設(shè)計(jì)中語(yǔ)音報(bào)數(shù)使用的是 SACM－ A20xx，考慮到程序比較簡(jiǎn)單，首先使用了自動(dòng)報(bào)數(shù)