【正文】 8226。 8226。 隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平的提高，單片機(jī)還會(huì)不斷產(chǎn)生新的變化和進(jìn)步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與微機(jī)系統(tǒng)之間的距離越來越小，甚至難以辨認(rèn)。原因是其內(nèi)部已集成上各種應(yīng)用電路。 展望 單片機(jī)在目前的發(fā)展形勢(shì)下，表現(xiàn)出幾大趨勢(shì)： 1. 可靠性及應(yīng)用越來越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。加之單片機(jī)集成度高、體積小、性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)， 單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，其核心技術(shù)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用計(jì)時(shí)器延時(shí)，在升降段定時(shí)器得初值由小變大，在降頻段定時(shí)氣的初值由大變小，恒速短初值不變。 圖 313 變速控制過程 升（降）頻過程可以預(yù)先確定升（降）頻的方式（例如直線方式或指數(shù)方式）和升降頻的階梯。從圖上可以看出， L2 段為恒速運(yùn)行， L1 段為升頻， L3 段為降頻。 一個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制過程如圖 313 所示。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)走過的距離比較長(zhǎng)時(shí)，需要低速起動(dòng)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后降低速度，最后停止，這樣就解決了 “快速而不失步 ”的矛盾。為了使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行 中不出現(xiàn) 26 失 步現(xiàn)象，一般要小于 （或等于）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率 fs，在該頻率下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以任意啟動(dòng)、停止或反轉(zhuǎn)而不發(fā)生失步現(xiàn)象。 （ 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。這里為簡(jiǎn)便起見，這里沒有做高位 “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 23 AJMP KEY_RET UpSpd: INC SPEED。啟動(dòng) AJMP KEY_RET KeySty: CLR StartEnd。獲取鍵值 JB ,StartStop 。 D10ms: …… 。啟動(dòng)電機(jī) AJMP LOOP 。最低位 MOV B,10 DIV AB MOV DispBuf+4,B MOV DispBuf+3,A JB StartEnd,m_Next2 CLR TR1 。無鍵繼續(xù) ACALL KEYPROC 。 MOV TL1,0FFH SETB TR0 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 LOOP: ACALL KEY 。停轉(zhuǎn)狀態(tài) MOV TMOD,00010001B 。顯示緩沖區(qū) ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH 21 JMP DISP ORG 001BH JMP DJZD ORG 30H MAIN: MOV SP,5FH MOV P1,0FFH MOV A,Hidden MOV DispBuf,A MOV DispBuf+1,A MOV DispBuf+2,A MOV DjCount,11110111B MOV SPEED,MinSpd 。消隱碼 Counter DATA 57H 。流動(dòng)速度計(jì)數(shù) DjCount DATA 24H 。起始轉(zhuǎn)動(dòng)速度 MaxSpd EQU 100 。 定義 DSB－ 1A 實(shí)驗(yàn)板的 S1 為啟動(dòng)鍵， S2 為停止鍵， S3 為加 1 鍵， S4 為減 1鍵，程序如下： StartEnd bit 01H 。 表中 TH1和 TL1 是根據(jù)定時(shí)時(shí)間算出來的定時(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。 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)來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闀?huì)影響到其他功能的實(shí)現(xiàn)。 19 圖 310 35BY48S03 型步進(jìn)電機(jī)外形圖 圖 311 35BY48S03型步進(jìn)電機(jī)的接線圖 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)例 要求：控制電路 附圖 所示，開機(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)楦唠娖健?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，那么只要用開關(guān)元件（如三極管），將A、 B、 輪流接地。 圖 310 是 35BY 型永磁步進(jìn)電機(jī)的外形圖，圖 311 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)通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速 18 度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 表 36 三相六拍 節(jié) 拍 通 電 相 控 制 模 型 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 二進(jìn)制 十六進(jìn)制 1 6 U 00000001 01H 2 5 UV 00000011 03H 3 4 V 00000010 02H 4 3 VW 00000110 06H 17 5 2 W 00000100 04H 6 1 WU 00000101 05H 其通電方式為 AABBBCCCAA 或 AACCCBBBAA，即一相通電和兩相通電輪流進(jìn)行，六種通電狀態(tài)為一個(gè)循環(huán)，故稱 “六拍 ”。當(dāng)通電方式按 ABCA的順序?qū)θ噍喠黟侂姇r(shí)，轉(zhuǎn)子將按順時(shí)針方向一步一個(gè) 角地轉(zhuǎn)動(dòng)。其次，向 B 相饋電時(shí)（ A 相斷電），據(jù)上述依據(jù)，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過 60 度，達(dá)到轉(zhuǎn)子齒軸線與 B相磁極軸線相重合的位置。這現(xiàn)象也可以這樣理解， A 相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子齒對(duì)定子相對(duì)位置不同，則 A 相磁路的磁導(dǎo)也不同，那使 A 相磁路的磁導(dǎo)為最大的轉(zhuǎn)子齒位置，就是該時(shí)的穩(wěn)定平衡位置，即轉(zhuǎn)子穩(wěn)定在齒軸承與 A 相磁極軸線相重合的位置。 首先向 A 相饋電， IA 將 A 相一對(duì)極勵(lì)磁呈 N 和 S 極性。 ，如表 3表 35 和表 36 所示。 按以上順序通電，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，按相反方向通電，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 UVVWWUUV。 時(shí)序脈沖的形成 15 我們知道步進(jìn)電動(dòng)機(jī)順序和通電方式有關(guān)。根據(jù)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以采用程 序延時(shí)和定時(shí)器延時(shí)。用軟件產(chǎn)生脈沖波的方法實(shí)現(xiàn)輸入一個(gè)高電平，然后進(jìn)行延時(shí)，在輸出一個(gè)低電平，再進(jìn)行延時(shí)。從步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理可知，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)要轉(zhuǎn)動(dòng)，必須有電脈沖，而且必須按一定的順序加到電動(dòng)機(jī)繞組上才能按規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)。 由圖可知， EPROM2732 的片選信號(hào)接地，處于長(zhǎng)選通狀態(tài)，所占地址空間為0000H0FFFFH。每當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從脈沖輸入線上得到一個(gè)脈沖，便產(chǎn)生時(shí)序脈沖所確定的方向不進(jìn)一步。在這種 14 控制方案中，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)序脈沖完全由硬件產(chǎn)生，對(duì)于不同相數(shù)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及同一型號(hào)的不同控制方式需要不同的邏輯部件，所以通用性差，成本高。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 典型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)如 圖 31 所示 圖 31 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制框圖 變頻信號(hào)源是一個(gè)脈沖頻率由幾個(gè) Hz 到幾十個(gè) KHz 可連續(xù)變化的信號(hào)發(fā)生器，它為脈沖分配提供脈沖序列。正因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)具有快速起停，精確步進(jìn)，以及直接接收數(shù)字量的特點(diǎn)，因而使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在定位場(chǎng)合，例如數(shù)控車床、繪圖儀、打印機(jī)及光學(xué)儀器中得到了廣泛的應(yīng)用。在沒有齒輪傳動(dòng)的情況下，步值（即每部所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度），可以由每步 度。一般不進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步進(jìn)速率為 2001000 步/s。例如在機(jī)械結(jié)構(gòu)中可以用絲杠把角度變?yōu)橹本€位移，也可以用它帶動(dòng)螺旋電位器，調(diào)節(jié)典雅和電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，又由于它可以直接接受計(jì)算機(jī)送來的數(shù)字信號(hào)，而不必進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所以用起來非常方便。如果是些操作，則在 ALE 下降為低電平后，寫信號(hào)有效，將 P0 口上出現(xiàn)的累加器信息寫入相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。為了于 8 位單片機(jī)相對(duì)應(yīng)，擴(kuò)充 1K*8 位 RAM 需用兩片 23 可見，兩片 2114A 的 I/O14 線 語 8031 的 相聯(lián)，而 A0A7 則與地址鎖存器 74LS373 相聯(lián)。芯片 2114A 中有地址線 A0A9，數(shù)據(jù)線 I/ 為寫允許線， CS 為片選信號(hào)線。 圖 23 單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng) 外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 如前所述，由于 MCS51 系列芯片內(nèi)部 RAM 只有 128 個(gè)字節(jié)，而且通常用做工作寄存器，對(duì)于較大的控制系統(tǒng)而言是不夠的，所以需要擴(kuò)展片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。對(duì)于片內(nèi)有 ROM/EPROM 的芯片來說，構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和電源即可。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成基本上如圖 23 所示。人們需要通過人機(jī)對(duì)話，了解系統(tǒng)的工作情況和進(jìn)行控制?？刂妻D(zhuǎn)移方式與 RET 相同， 他還重新允許現(xiàn)行優(yōu)先級(jí)中斷。所有的中斷通過把程序計(jì)數(shù)器進(jìn)棧，然后轉(zhuǎn)向位于程序存儲(chǔ)器絕對(duì)地址 1 1 27 或 35 號(hào)單元來執(zhí)行轉(zhuǎn)移。試用制條指令可有效地把 RAM 單元用作程序循環(huán)計(jì)數(shù)器。 CJNE 把第一操作數(shù)以第二操作數(shù)相比較，如果不相等，則執(zhí)行轉(zhuǎn)移。 JNB 如果直接尋址位為 0，則執(zhí)行轉(zhuǎn)移。 JNC 如果僅為標(biāo)志 Cy 為 0，則執(zhí)行轉(zhuǎn)移。 JNZ 如果是累加器 A 部委 0，則執(zhí)行一次轉(zhuǎn)移。這種間接轉(zhuǎn)移對(duì)程序中實(shí)現(xiàn) N 路散轉(zhuǎn)很方便。把累加器 A 的無符號(hào)內(nèi)容與數(shù)據(jù)指針的 16 位數(shù)據(jù)相加，然后把結(jié)果送到程序計(jì)數(shù)器。SJMP 指令提供了一下一條指令的起始地址為中心的 256 字節(jié)范圍的轉(zhuǎn)移（ 128+127）。 AJMP 轉(zhuǎn)移控制到目標(biāo)操作數(shù)。不影響任何標(biāo)志。它調(diào)用指定地址的子程序。所調(diào)用的子程序的起始地址必須在與 ACALL后面指令的第一字節(jié)在同一 2K 區(qū)間的程序存儲(chǔ)器中，并不影響標(biāo)志。 XRL 對(duì)兩個(gè)操作數(shù)（字節(jié)）執(zhí)行按位邏輯 “異或 ”操作并把結(jié)果回送到第一個(gè)操作數(shù)中。 （ 2） 雙操作數(shù)邏輯操作 ANL 對(duì)兩個(gè)操作執(zhí)行按為邏輯 “與 ”操作，并把結(jié)果回送到第一個(gè)操作數(shù)中。 SETB C 進(jìn)位標(biāo)志或任何直接尋址的位置 1。 3. 邏輯操作 8051 除了能執(zhí)行一 般操作數(shù)的基本邏輯操作數(shù)外，還能對(duì)位進(jìn)行邏輯操作，有較強(qiáng)的布爾處理功能。若除數(shù)為 0，則累加器 A 和寄存器 B 內(nèi)容不定，并置位 OV,否則 OV清 0。 C 清零， AC 保持不變。雙字節(jié)乘法的高位字接送 B 寄存器，低位字節(jié)送 A 累加器。 9 DEC （減 1） 執(zhí)行從操作數(shù)減 1，結(jié)果送到操作數(shù)中。如果 BCD 結(jié)果大于 99 則進(jìn)位標(biāo)志位置位，否則清 0。 DA （ BCD 加法的使勁違法調(diào)整） 對(duì)兩個(gè) 2 位十進(jìn)制操作數(shù)的二進(jìn)制加法結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。 ADD 執(zhí)行 A 累加器與第二