【正文】 ACALL DELAY 消除 放開(kāi)后的毛刺 JNB ,X1 判斷如果 0電平就調(diào)到 X1 處電機(jī)運(yùn)行 AJMP STOP 如果 0就反復(fù)運(yùn)行 STOP 這段程序 DELAY: MOV R1,5 延時(shí) D1: MOV R8,248 DJNZ R8,$ DJNZ R9,D1 RET TABLE: DB 01H,03H,02H,06H,04H,05H。P2口為輸出， 為 A相輸出， 為 B相輸出， 為 C相輸出。子程序返回 TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H。一次顯示結(jié)束， P3口復(fù)位 MOV P0,0FFH 。放回 R5內(nèi) AJMP PLAY 。=0 時(shí)一次顯示結(jié)束 RL A 。指向下一地址 MOV A,R5 。段碼放入 P0 口 LCALL DL1MS 。取段碼表地址 MOVC A,A+DPTR 。從 P3 口輸出 MOV A,R1 。掃描控制字初值 PLAY: MOV A,R5 。 程序如下： DISPLAY: MOV R1,70H 。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 28 頁(yè) 共 66 頁(yè) 圖 加 1 子程序 DAAD1 程序流程圖 程序如下： DAAD1:MOV A,R0 加 1子程序 DEC R0 DAAD1 取十位數(shù) 使十位數(shù)占 A高半字節(jié) 取個(gè)位數(shù)，并占 低半字節(jié) 加 1 十進(jìn)制調(diào)整 個(gè)位數(shù)送緩沖單元 把十位數(shù)交換到低半字節(jié) 十位數(shù)送緩沖單元 返回 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 29 頁(yè) 共 66 頁(yè) SWAP A ORL A,R0 ADD A,01H 加 1 DA A 10進(jìn)制調(diào)整 MOV R2,A 全值暫存 R2 中 ANL A,0FH MOV R0,A MOV A,R2 INC R0 ANL A,0F0H SWAP A MOV R0,A RET 報(bào)時(shí)子程序 報(bào)時(shí)子程序的功能是用于自動(dòng)報(bào)時(shí)，每個(gè) 1 個(gè)小時(shí)便報(bào)一次時(shí)間，時(shí)間到了幾點(diǎn)就響幾聲。 。 2．十進(jìn)制調(diào)整。所以在加 1運(yùn)算前需要把兩個(gè)緩沖單元中存放的數(shù)值合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)字節(jié)，然后才能進(jìn)行加 1運(yùn)算。 流程圖如下： 加 1 子程序的操作共包括以下 3 項(xiàng)內(nèi)容： 1．合數(shù)。 其流 程如下圖所示。程序開(kāi)始先判斷計(jì)數(shù)溢出是否滿了 8 次，若不滿 8 次表明還沒(méi)有到達(dá)最小計(jì)時(shí)單位秒，則中斷返回；若滿 8 次表明已到達(dá)最小計(jì)時(shí)單位秒，則程序繼續(xù)向下執(zhí)行，同理進(jìn)行分和時(shí)的計(jì)時(shí)。 圖 MAIN程序流程圖 MAIN 顯示緩沖清 0 定時(shí)器 0，工作方式 1 裝計(jì)數(shù)初值 定時(shí)開(kāi)始 開(kāi)中斷 設(shè)置循環(huán)次數(shù) 調(diào)用顯示子程序 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 24 頁(yè) 共 66 頁(yè) 程序如下： ORG 8000H START:AJMP MAIN ORG 800BH AJMP PITO ORG 8100H MAIN:MOV R0,70H 顯示緩沖首地址 MOV R7,06H 顯示位數(shù) ML1:MOV R0,00H 顯示緩沖清 0 INC R0 DJNZ R7,ML1 MOV 7AH,0AH 。顯示單元與 LED 顯示位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0 75H 74H 73H 72H 71H 70H 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 23 頁(yè) 共 66 頁(yè) 主程序 MAIN 主程序的主要功能是進(jìn)行定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的初始化編程，然后通 過(guò)反復(fù)調(diào)用顯示子程序的方法，等待 125ms 定時(shí)中斷的出現(xiàn)。假定時(shí)鐘時(shí)間在 6位 LED 顯示器上顯示（時(shí)，分，秒各占兩位）。 。 為得到 125ms 定時(shí)，可以使用定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0，以工作方式 1 進(jìn)行，假定單片機(jī)為 12MHz 晶振，設(shè)計(jì)數(shù)初值為 X，則有如下等式： 65536— X=125000 計(jì)算得計(jì)數(shù)初值 X=3036，二進(jìn)制表示為 101111011100，十六進(jìn)制表示為 0BDCH。時(shí)鐘計(jì)時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題是秒的產(chǎn)生，因?yàn)槊胧亲钚〉臅r(shí)鐘單位，但使用 AT89C51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)，即使按做工作方式 1，其最大定時(shí)也只能達(dá)到 131ms，離 1s 還很遠(yuǎn)。首先對(duì)幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 22 頁(yè) 共 66 頁(yè) 4 軟件部分編程 所謂時(shí)鐘計(jì)時(shí)，就是以秒，分，時(shí)為單位進(jìn)行的計(jì)時(shí)，廣泛用于日常生活中。其中閑置模式下 ,CPU 停止工作 ,但 RAM、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、串行口與中斷系統(tǒng)仍然在起作用。 AT89C51 為 PEROM 陣列的編程提供了所有必需的時(shí)序與高電壓 ,不需要任何外部支持電路。 AT89C51 將功能多樣的 8位 CPU 與 PEROM 結(jié)合在同一個(gè)芯片上 為許多嵌人式控制應(yīng)用提供了高度 靈活并且價(jià)格適宜的方案 。 該芯片的制造采用了 ATEML公司的高密度非易揮發(fā)存儲(chǔ)器的生產(chǎn)技術(shù) ， 并與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 80C51 指令集與管腳分布相兼容 。 一共設(shè)置了 5 個(gè)按鍵，它們的名稱與功能分別如下所述： —— 使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)具有啟動(dòng)電機(jī)功能 —— 使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)具有啟動(dòng)電機(jī)功能 —— 使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速加快 —— 使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢 —— 使步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)具有復(fù)位電機(jī)初始 狀態(tài)功能 各部分芯片選擇 主控 制電路芯片選用 AT89C51，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)選用 二 極管和電阻以及專用驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2020A，報(bào)時(shí)系統(tǒng)選用蜂鳴器報(bào)警 。本設(shè)計(jì)采用的是 7SEGMPX6CA7SEGMPX6CA是集成了的六位七段共陽(yáng)極數(shù)碼 管。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平才能發(fā)光。 LED 數(shù)碼管分共陽(yáng)極與共陰極兩種， 共陽(yáng)極 工作特點(diǎn)是，當(dāng)筆段電極接低電平，公共陽(yáng)極接高電平時(shí)，相應(yīng)筆段可以發(fā)光。有兩種 LED 數(shù)碼管的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu) — — 公共陽(yáng)極和公共陰極， a～ g是 7 個(gè)筆段電極， DP為小數(shù)點(diǎn)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。 2. 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就 顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。 數(shù)碼管 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。 此外 ， 它還具有在驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障時(shí)不致于讓功放部分較高的電平串人單片機(jī)側(cè)招致?lián)p壞的功能 。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖代碼存于 AT89C51 的 EEPROM 內(nèi)，單片機(jī)順序取出脈沖代碼，以 2轉(zhuǎn) /分 的速度送入驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)．步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)減速箱帶動(dòng)時(shí)、分針轉(zhuǎn)動(dòng) 。 驅(qū)動(dòng)板上含有三路相同的驅(qū)動(dòng)電路，每一路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的一相， 來(lái)自 AT89C51 輸出口的一路步進(jìn)脈沖信號(hào)，在經(jīng) 過(guò)二極管和電阻 放大 以及 ULN2020A 專用驅(qū)動(dòng) 芯片 ，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的一相 。由于線圈內(nèi)阻極小，故必須在每個(gè)繞組上竄聯(lián)大功率限流電阻。 圖 220V變壓整流濾波后轉(zhuǎn)換成 5V 原理圖 圖 220V變壓整流濾波后轉(zhuǎn)換成 12V原理圖 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 18 頁(yè) 共 66 頁(yè) 在理論上而言，為了提高塔鐘的精度，應(yīng)盡量降低機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度，提高電機(jī)速度，采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動(dòng)器，但五相電機(jī) 整個(gè)系統(tǒng)價(jià)格貴，生產(chǎn)廠家少，故不選用，二相和四相電機(jī) 脈沖數(shù) 不好計(jì)算，為了簡(jiǎn)化參數(shù)計(jì)算，通過(guò)以上考慮 ， 本設(shè)計(jì) 選用 75BF003 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)， 其參數(shù)為： 工作電壓 12V， 轉(zhuǎn)子齒數(shù) 40，步距角 度，即 240 個(gè)脈沖 1 周，設(shè)轉(zhuǎn)速 4轉(zhuǎn) /分，則 960脈沖 /分，及 脈沖 ， 空載頻率 1250Hz，工作電流為 4A，轉(zhuǎn)矩 關(guān)于濾波電容值的選取應(yīng)視負(fù)載電流的大小而定。當(dāng)負(fù)載 RL 開(kāi)路時(shí)， τ 2無(wú)窮大，電容 C無(wú)放電回路，U0達(dá)到最大，即 Uo= 22U ；若 RL很小時(shí)，輸出電壓幾乎與無(wú)濾波時(shí)相同。由波形可見(jiàn)，橋式整流接電容濾波后，輸出電壓的脈動(dòng)程度 大為減小。 b點(diǎn)以后，負(fù)半周電壓 u2 uC， D D3截止，D D4導(dǎo)通， C 又被 充電 至 c 點(diǎn)，充電過(guò)程形成 uo = u2的波形為 bc 實(shí)線段。圖（ b）的波形圖 AT89C51 EA RAM6264 CS 備用電池 +5V主電源 VCC 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 16 頁(yè) 共 66 頁(yè) 中虛線波形為橋式整流的波形。電容為帶有正負(fù)極性的大容量電容器，如電解電容、鉭電容等，電路形式如圖（ a）所示。這里僅討論電容濾波。 濾波電路 濾波電路的作用是濾除整流電壓中的紋波。在恢復(fù)主電源供電的時(shí)候，有完全類似的問(wèn)題，即電源電壓的瞬間波動(dòng)導(dǎo)致片選信號(hào)和讀寫信號(hào)的波動(dòng)，從而發(fā)生誤寫動(dòng)作。 整 流 變 壓 交流 220V 濾 波 +12V 步進(jìn)電機(jī) 單片機(jī) 變 壓 整 流 交流 220V 濾 波 +5V 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 15 頁(yè) 共 66 頁(yè) 圖 掉 電 保護(hù)系統(tǒng)工作原理圖 誤差分析：當(dāng)主電源斷電時(shí)，這個(gè)端子上的電壓在總體下降的過(guò)程中會(huì)發(fā)生波動(dòng)，顯然這會(huì)擾 亂芯片的工作狀態(tài) 芯片的各管腳電壓會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。 掉電保護(hù)原理 ， 在此模塊中使用了一塊 6264 隨機(jī)存儲(chǔ)器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，6264 中記錄的時(shí)鐘信息，每隔 1 分鐘反饋給 AT89C51，以此來(lái)校對(duì)時(shí)間。 圖 原理框 圖 掉 電 保護(hù)系統(tǒng) 在本設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘電路在遭遇停電時(shí)需要切換到備用電源繼續(xù)供電，時(shí)鐘電路就能持續(xù)工作，繼續(xù)記錄時(shí)間信息。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 第 14 頁(yè) 共 66 頁(yè) 3 硬件部分設(shè)計(jì) 交流 220V 輸入電源經(jīng)變壓、整流、濾波產(chǎn)生 +12v直流電壓 供給步 進(jìn)電機(jī)；交流 220V 輸入電源經(jīng)變壓、整流、濾波產(chǎn)生 +5v 直流電壓 提供 單片機(jī)工作所需要的 工作電源。 8．難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩 10．在體積重量方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，能源利用率低。 7．根椐給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉(zhuǎn)動(dòng)。 5．沒(méi)有轉(zhuǎn)向器等機(jī)械部分，不需要保養(yǎng)，故造價(jià)較低。 3．沒(méi)有角累積誤差?？傮w上說(shuō)，步進(jìn)電機(jī)有如下 優(yōu)點(diǎn)： 1．不需要反饋，控制簡(jiǎn)單。 步進(jìn)電機(jī)的特性 步進(jìn)