【正文】 2^1。sbit a7=P1^7。sbit a5=P1^5。將如下程序?qū)懭雴纹瑱C：includesbit a3=P1^3。3. 按照原理圖檢查按鍵開關(guān)是否有錯誤。調(diào)試步驟如下：上電前使用萬用表檢查：1. 按照原理圖檢查線路是否存在短路，短路。20 電路的檢查與調(diào)試由于初學(xué)單片機等相關(guān)內(nèi)容，而且在平時學(xué)習(xí)中有關(guān)電路連接的練習(xí)與實習(xí)較少，在實際操作中會有各種錯誤和失誤出現(xiàn)，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)，只是簡單地依附在被焊金屬表面上。不能用過多焊料堆積，這樣容易造成虛焊、焊點與焊點的短路。從電路板上拆卸元件是，可將電烙鐵頭貼在焊點上，待焊點上的錫熔化后，將元件拔出。焊接電路板時，一定要控制好時間。假焊是指表面上好像焊住了，但實際上并沒有焊上，有時用手一撥，元件就從焊點中拔出。不應(yīng)有虛焊和假焊。好的焊點應(yīng)是錫點光亮，圓滑而無毛刺，錫量適中。焊接時，要保證每個焊點焊接牢固、接觸良好。 電路的焊接本電路的焊接采用錫焊。在電路的焊接過程中要注意的地方有很多，必須嚴格按照焊接的程序，以防止最后返工時錯誤過多而浪費時間和精力。由于負載過大，此處必須加上 5 個阻值為 10K 的上拉電阻。圖 410 按鍵開關(guān)部分3. 驅(qū)動芯片部分：如圖 411 及圖 47 所示，輸入端分別連接， 管腳。使得三個管腳常態(tài)為高電平，當按鍵開關(guān)按下時，單片機檢測到這三個管腳電平為低電平。EA 管腳加高電平，表示單片機尋址地址為內(nèi)置儲存器。Reset 管腳恢復(fù)低電平，停止復(fù)位。工作過程是，當系統(tǒng)上電時極性電容充電，Reset 管腳為高電平。如圖 4816圖 47 驅(qū)動系統(tǒng)電路原理圖表 43 驅(qū)動系統(tǒng)電路原理圖電路元件作用說明名稱 參數(shù) 作用電阻 R1 10K 提供復(fù)位電平電阻 R2,R3,R4 10K 限流極性電容 10uF 提供復(fù)位電流按鍵開關(guān) FR 控制電機正反轉(zhuǎn)按鍵開關(guān) slow 控制電機減速按鍵開關(guān) fast 控制電機加速電容 C1，C2 30pF 提高晶振的穩(wěn)定性能和抗干擾能力電容 C1，C2 30pF 提高晶振的穩(wěn)定性能和抗干擾能力晶振 12MHz 為單片機提供工作頻率電阻 R5，R6，R7，R8 10K 上拉電阻單片機 80C51 輸出控制信號，接收控制信號電阻 R9，R10，R11，R12 分壓保護步進電機芯片 ULN2022A 為步進電機提供穩(wěn)定的驅(qū)動信號17圖 48 驅(qū)動系統(tǒng)實際電路1. 單片機最小系統(tǒng)：如圖 49 所示，單片機最小系統(tǒng)位單片機可以正常工作的最少元件組成的系統(tǒng)。以下圖 47 為實現(xiàn)以上功能所需要的電路原理圖，及電路原理圖各個元件在電路中的具體功能作用，如表 43。長按 FR 開關(guān)后，步進電機反方向轉(zhuǎn)動；松開 FR 開關(guān)后，步進電機正轉(zhuǎn)。步進電機收到控制信號后開始工作。由于程序中已經(jīng)安排好控制信號的輸出方式，單片機就按照此方式將控制信號輸出至 ULN2022A。按下按鍵 fast 后步進電機加速轉(zhuǎn)動。當長按下按鍵 FR 后電機反相轉(zhuǎn)動。 }}}程序說明：當系統(tǒng)上電以后，單片機開始工作，輸出控制信號。 P2=0xF6。 P2=0xFc。 P2=0xF9。} }else/*當長按下按鈕 FR 時步進電機反向轉(zhuǎn)動*/15 { P2=0xF3。 /*減速按鍵防抖*/ if(fast==0) p=p5。 /*減速按鍵防抖*/ if(slow==0) p=p+5。 delay(p)。 delay(p)。 delay(p)。 delay(p)。 /*初始化轉(zhuǎn)向為正向*/ p=50。}14void main()/*主函數(shù)*/{ P0=0x00。k10。it。 int i。2 對應(yīng)步進電機加速控制按鈕*/int p。 /*定義端口 對應(yīng)步進電機減速控制按鈕*/sbit fast=P1^2。表 42 單片機輸出信號分布表分配順序輸出接口對應(yīng)導(dǎo)線顏色 一 二 三 四 橙 0 0 1 1 黃 0 1 1 0 粉 1 1 0 0 藍 1 0 0 1對應(yīng) 16 進制數(shù) 0xF3 0xF6 0xFc 0xF913根據(jù)以上輸出信號的描述，指定其系統(tǒng)流程圖為上電斷電反向減速電機轉(zhuǎn)動FR 按鍵是否按下開始slow 按鍵是否按下fast 按鍵是否按下結(jié)束加速圖 46 驅(qū)動程序流程圖根據(jù)以上輸出信號的描述以及過程流程圖 46，相應(yīng)的單片機 C 語言編寫為：includesbit FR=P1^0。 單片機控制信號的輸出和編程考慮到步進電機正常工作所需要的時序分布以及 ULN2022A 的反相所用，單片機的輸出信號以及相應(yīng)的輸出端口如表 42 所示。綜上，將單片機四個 I/O 接口連接至 ULN2022A 輸入接口，就將控制步進電機的信號放大反相。在本文中，負載即為步進電機的某一相線圈，所以當輸入信號為高電平時，與之相連的步進電機線圈中有電流產(chǎn)生；當輸入信號為低平時，負載左端即信號輸出端為高電平，負載中無電流產(chǎn)生，即與之相連的步進電機線圈不工作。因此，當輸入信號為高電平時，三極管導(dǎo)通，這時負載左端，即芯片的信號輸出端為低電平，因此 ULN2022A 為反相輸出。按照前文所述，本文選擇具有信號放大，信號反相功能的 ULN2022A 驅(qū)動芯片。 控制信號功率的放大單片機不能直接驅(qū)動步進電機，這是由于單片機 I/O 接口輸出功率很小，輸出信號不穩(wěn)定。其輸入信號分布如表 41 所示。四相線圈的控制信號輸入端按順序依次為藍、粉、黃、橙。 驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動原理為了方便闡述，本節(jié)按照步進電機輸入信號要求，控制信號功率的放大，單片機控制信號的輸出和編程的順序分析其工作過程。按鈕和單片機的控制信號通過驅(qū)動電路，輸入至步進電機，控制步進電機的速度和方向。 XTAL : 時鐘晶振輸入端。 ALE/PROG : 編程脈沖 PSEN : 外部程序存儲器讀選通信號，在讀外部 ROM 時 PSEN 是低電平有效，以實現(xiàn)對 ROM 的讀操作。 ：RXD（串行口輸入）； ：TXD（串行口輸出）； ：外部中斷 0 輸入； ：外部中斷 1 輸入； ：T0（定時器 0 的外部輸入）； ：T1（定時器 1 的外部輸出）； ：（片外數(shù)據(jù)存儲器“寫”選通控制輸出）； ：（片外數(shù)據(jù)存儲器“讀”選通控制輸出）。 當 CPU 不對 P3 口進行字節(jié)或位尋址時，內(nèi)部硬件自動將口鎖存器的 Q 端置 1。 PPP3 口的每一位能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。 P0 口的每一位口線可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載。 其主要結(jié)構(gòu)組成如下：1．中央處理器（CPU）2．內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部 RAM）3．內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部 ROM）4．定時器/計數(shù)器5．并行 I/O 口86．串行口7．時鐘電路8．中斷系統(tǒng)9．外接晶體引腳圖 41 80C51 單片機管腳圖外中斷控制并行口外時事件計數(shù)外時鐘源振蕩器和時序程序存儲器8KB ROM數(shù)據(jù)存儲器256B RAM/SFR216 位定時器/計數(shù)器TMP87P809N64KB 總線擴展控制線可編程 I/O 可編程全雙工串行口串行通信圖 42 80C51 單片機工作系統(tǒng)圖9單片機管腳如圖 41 所示，下面對其各個管腳進行必要的說明?？蓪崿F(xiàn)兩個由軟件選擇的節(jié)電模式，空閑模式和掉電模式，空閑模式凍結(jié) CPU 但 RAM 定時器，串口和中斷系統(tǒng)仍然工作掉電模式保存 RAM 的內(nèi)容 但是凍結(jié)振蕩器 導(dǎo)致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。 該系列單片機是采用高性能的靜態(tài) 80C51 設(shè)計，由先進 CMOS 工藝制造，并帶有非易失性 Flash 程序存儲器 ，全部支持 12 時鐘和 6 時鐘操作，P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分別包含 128 字節(jié)和 256 字節(jié) RAM、32 條 I/O 口線、3 個 16 位定時/計數(shù)器、6 輸入 4 優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)、1 個串行 I/O 口、可用于多機通信 I/O 擴展或全雙工 UART 以及片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。其它廠商以 8051 為基核開發(fā)出的 CMOS 工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為 80C51 系列。故在本次設(shè)計中采用了其中的低功耗型 80C51 單片機。而其中 MCS51 系列單片機更是以抗干擾能力強、對環(huán)境要求不高、靈活性強等別的系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點被廣泛使用。最終選擇5型號為 28YBJ48 的四相五線減速步進電機。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動力矩又可以提高控制精度。圖 21 四相步進電機步工作進示意圖四相步進電機按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。而0、3 號齒和 A、B 相繞組產(chǎn)生錯齒，5 號齒就和 A、D 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。開始時，開關(guān) SB 接通電源，SA、SC、SD 斷開，B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、3 號齒對齊，同時，轉(zhuǎn)子的 4 號齒就和 C、D 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒，5 號齒就和 D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。它有時也稱作永磁感應(yīng)子式步進電動機。3．混合式步進電動機(HB)。2．永磁式步進電動機(PM)。 步進電機分類目前常用的有三種步進電動機：1．反應(yīng)式步進電動機(VR)。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進電機本身技術(shù)的提高，步進電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。如果要使電機達到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉(zhuǎn)速從低速升到高速） 。 步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。4．步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。2．步進電機外表允許的最高溫度。比如，當人們說 的步進電機,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為 的步進電機。它是步進電機最重要的參數(shù)之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。如果使用細分驅(qū)動器，則“相數(shù)”將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動器上改變細分數(shù)，就可以改變步距