【正文】 態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 芯片擦除： 整個 EPROM 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。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 I/O 口引腳： a： P0 口，雙向 8位三態(tài) I/O口，此口為地址總線（低 8位）及數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用； b： P1 口， 8位準雙向 I/O 口； c： P2 口， 8位準雙向 I/O 口，與地址總線（高 8 位）復(fù)用； d： P3 口， 8位準雙向 I/O 口，雙功能復(fù)用口。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 中北大學(xué)計算機控制技術(shù)課程設(shè)計說明書 第 11 頁 共 32 頁 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： P3 口管腳備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口 同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng) P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明： VCC：供電電壓?？删幊檀型ǖ? 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 128*8 位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 與 MCS51 兼容 其引腳如圖 。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。PROM 容量可達 20K字節(jié)。不用紫外線擦除，提高了編程效率。有兩級或三級程序存儲器保密系統(tǒng)，防止 E178。PROM ROM RAM 89C51 4K 128 2 3 1 6 24 低電壓 AT89C51 含 E178。 AT89C51 簡介 AT89C51 的主要參數(shù)如表 2331所示。這種系統(tǒng)成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單，常用來構(gòu)中北大學(xué)計算機控制技術(shù)課程設(shè)計說明書 第 8 頁 共 32 頁 成簡單的控制系統(tǒng)，如開關(guān)量的輸入 /輸出控制、時序控制等。 圖 單片機的應(yīng)用系統(tǒng) 單片機應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置的狀況，可以分為最小應(yīng)用系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)、典型應(yīng)用系統(tǒng)。單片機芯片與其它 CPU 比較，功能雖然要強得多，但由于芯片結(jié)構(gòu)、引腳數(shù)目的限制，片內(nèi) ROM、 RAM、 I/O 口等不能很多，在構(gòu)成實際的應(yīng)用系統(tǒng)時需要加以擴展，以適應(yīng)不同的工作情況。 圖 典型單片機結(jié)構(gòu)圖 單片機的應(yīng)用系統(tǒng) 單片機在進行實 時控制和實時數(shù)據(jù)處理時，需要與外界交換信息。圖 中表示單片機的典型結(jié)構(gòu)圖。保護電路在出現(xiàn)短路、過載、過熱等故障時迅速停止驅(qū)動器和電機的運行。控制電路輸出的信號功率很低，不能提供步進電機所需的輸出功率，必須進行功率放大，這就是步進電機驅(qū)動器的功率驅(qū)動部分。通常，步進電機驅(qū)動器由邏輯控制電路、功率驅(qū)動電路、保護電路和電源組成。步進電機轉(zhuǎn)速的高低、升速或降速、啟動或停止都完全取決于脈沖的有無或頻率的高低。典型的步進電機驅(qū)動系統(tǒng)是由步進電機控制器、步進電機驅(qū)動器和步進電機本體三部分組成。 電流的選擇 靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷 電機的電流（參考驅(qū)動電源、及驅(qū)動電壓）。直接起動時（一般由低速）時二種負載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負載，恒速運行進只要考慮摩擦負載。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。目前市場上步進電機的步距角一般有 度 / 度（五相電機）、 度/ 度（二、四相電機）、 度 /3 度 （ 三相電機）等。 步距角的選擇 電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電中北大學(xué)計算機控制技術(shù)課程設(shè)計說明書 第 6 頁 共 32 頁 機軸上，每個當(dāng)量電機應(yīng)走多少角度（包括減速）。 步進電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。這種步進電機的應(yīng)用最為廣泛，它是 PM 和 VR的復(fù)合產(chǎn)品，其轉(zhuǎn)子采用齒狀的稀土永磁材料，定子則為齒狀的突起結(jié)構(gòu)。 混合式步進電機是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點。用轉(zhuǎn)子和定子之間的吸引和排斥力產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，它的出力大，動態(tài)性能好，但步距角一般比較大。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁 繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，但動態(tài)性能相對較差。 圖 步進電機工作時序波形圖 步進電機的分類與選擇 現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應(yīng)式步進電機（ VR）、永磁式步進電機（ PM）、混合式步進電機（ HB）和單相式步進電機等。依次類推，中北大學(xué)計算機控制技術(shù)課程設(shè)計說明書 第 5 頁 共 32 頁 A、 B、 C、 D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著 A、 B、 C、 D 方向轉(zhuǎn)動。 當(dāng)開關(guān) SC 接通電源， SB、 SA、 SD 斷開時，由于 C 相繞組的磁力線和 4 號齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動， 4號齒和 C相繞組的磁極對齊。圖 1是該四相反應(yīng)式步進電機工作原理示意圖 所示。 如下所示的步進電機為一四相步進電機，采用單極性直流電源供電。 步進電機的工作原理 步進電機的工作就是步進轉(zhuǎn)動，其功用是將脈沖電信號變換為相應(yīng)的角位移或是直線位移，就是給一個脈沖信號，電動機轉(zhuǎn)動一個角度或是前進一步。 電機的共振點：步進電機均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進電機的共振區(qū)一般在 180250pps 之間（步距角 度）或在 400pps 左右（步距角為 度），電機驅(qū)動電壓越高，電機電流越大，負載越輕，電機體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。電機一旦選定，電機的靜力矩確定，而動態(tài)力矩卻不然，電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。 最大空載的運行頻率：電機在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉(zhuǎn)速頻率。稱之為失步 失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細分驅(qū)動是不能解決的。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應(yīng)在 5%之內(nèi)，八拍運行時應(yīng)在 15%以內(nèi)。 （二）步進電機動態(tài)指標(biāo)及術(shù)語： 步距角精度：步進電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標(biāo)準，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。四拍運行時步距角為θ =360 度 /（ 50*4） = 度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ =360 度 /（ 50*8）中北大學(xué)計算機控制技術(shù)課程設(shè)計說明書 第 3 頁 共 32 頁 = 度（俗稱半步）。 拍數(shù)：完成一