【正文】 51 單片機(jī)原理與應(yīng)用（C 語言版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[29]Gourab Sen. Embedded Microcontroller Based DC Motor Control: A Project BasedApproach [J]. Embedded Microcontroller Interfacing, 2010, 83102.[30]Jan Axelson. The Microcontroller Idea Book: Circuits Programs amp。如果中小企業(yè)都采用全功能數(shù)控系統(tǒng)，雖然功能豐富，但成本高，而大量的機(jī)械零件需要高速加工制造，需要大量便宜且自動(dòng)化程度高的加工設(shè)備，所以若此套系統(tǒng)能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，相信非常適合我國(guó)一般的中小型企業(yè)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高、使用效率高等特點(diǎn)，靈活的按鍵控制方式來設(shè)定功能等參數(shù)，增加了系統(tǒng)的靈活性，對(duì)已卷長(zhǎng)度采集和顯示、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示增加了系統(tǒng)的實(shí)用性。第6章 總結(jié)本設(shè)計(jì)以STC89C51單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)條帶切割機(jī)部分功能的控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)出部分外圍功能硬件，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的低成本的自動(dòng)化控制要求。當(dāng)這些控制模塊都能良好運(yùn)行后，就可以開始測(cè)試各個(gè)模塊之間能否協(xié)同運(yùn)行，是否會(huì)發(fā)生干擾和沖突。在這階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序在運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng)，緩沖單元是否發(fā)生沖突，零位的建立和清除在設(shè)計(jì)上是否失誤，堆棧區(qū)域有否溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等。所以要一個(gè)個(gè)子程序分別調(diào)試。如果采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，一般是逐個(gè)任務(wù)。軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)有關(guān)。最后如果檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠順利傳送，而模塊依然無法正常工作，則檢測(cè)各個(gè)元器件，看看各器件是否壞掉，及時(shí)更換損壞器件。焊接模塊有問題時(shí)，首先檢查連接電路是否正確，如有誤，修改接錯(cuò)線路。每焊接好一個(gè)模塊之后要調(diào)試檢查一下能否正常工作，有沒有達(dá)到相應(yīng)的功能要求。布局中，根據(jù)控制實(shí)用方便，焊接清晰方便，外觀明了等原則，使控制器使用起來方便，焊接起來輕松。本次制作是在萬能板上焊接電路。然后，圖繪制好之后就是開發(fā)板的制作，制作過程中應(yīng)根據(jù)所繪的原理圖來連接各個(gè)元器件，確保接線網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確無誤。同時(shí)，需要會(huì)使用一款電子繪圖軟件，能夠使用它繪制出原理圖，PCB圖。設(shè)計(jì)繪制PCB前應(yīng)了解相關(guān)元器件的封裝。首先，繪制原理圖之前所需各模塊電路的原理、連接和組成元器件。}圖410　外部中斷0流程圖 圖411　定時(shí)中斷1流程圖第5章 制作調(diào)試 制作本次設(shè)計(jì)制作過程包括：繪制原理圖、PCB圖、焊接等。 scan2=P2amp。 _nop_()。 P1=0x00。 _nop_()。0x1f。(yanshi0)) { }P1=0xff。 if((gunrun==1)amp。count1++。具體程序：void timer0(void) interrupt 1{ TH0=(6553610000)/256。(temper10)) } 中斷服務(wù)流程圖如圖411 所示，它用于完成定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 溢出中斷次數(shù)的計(jì)數(shù)，系統(tǒng)里就是用于定時(shí)器10ms 中斷一次，10ms為一個(gè)定時(shí)基準(zhǔn)，累加count1和count2，當(dāng)為設(shè)定的yanshi時(shí)間不為零時(shí)，可啟動(dòng)延時(shí)計(jì)數(shù)，當(dāng)兩者相等時(shí)說明已到設(shè)定的時(shí)間，則托布盤電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)count1等于50時(shí)， bj=0，；當(dāng)count2用以液晶閃爍顯示滿盤和“三”字符。 if((temper2==temper1)amp。具體程序：void yj(void) interrupt 0{ if(gunrun)temper++。else } 中斷服務(wù)程序本系統(tǒng)用到外部中斷0與內(nèi)部定時(shí)器中斷1。///滿盤報(bào)警if(XW==0)flag2=1。amp。，機(jī)床將實(shí)時(shí)檢測(cè)布條盤的狀態(tài)，當(dāng)布條盤滿盤后，機(jī)床自動(dòng)記憶當(dāng)前機(jī)床速度狀態(tài)，并使機(jī)床暫時(shí)處于停止運(yùn)行狀態(tài)，蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲，向操作者發(fā)出提示。temper2=Byte_read(0x2A00)*1000+Byte_read(0x2A01)*10+Byte_read(0xA202)。 Byte_program(0x2A02,temper2%10)。 Byte_program(0x2A00,temper2/1000)。 Byte_program(0x2001,temper%1000/10)。滿盤抱警狀態(tài)時(shí)按下“確定”，延時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)被讀出yanshi=Byte_read(0x2800).已卷長(zhǎng)度和已卷總長(zhǎng)度的記憶——工作狀態(tài)時(shí)，外部中斷進(jìn)入（霍爾磁感打開）n次，已卷長(zhǎng)度和已卷總長(zhǎng)度均加1后，分別擦除第一和第六扇區(qū)所有數(shù)據(jù)Sector_erase(0x2005) ，Sector_erase(0x2A05)。 系統(tǒng)上電后數(shù)據(jù)將被讀出；temper1=Byte_read(0x2200)*1000+Byte_read(0x2201)*10+Byte_read(0x2202).延時(shí)時(shí)間的記憶——延時(shí)設(shè)置時(shí)，輸入數(shù)值完畢按下“確定”，先擦除第五扇區(qū)所有數(shù)據(jù)Sector_erase(0x2805)。 第二部分存放百位和十位Byte_program(0x2201,temper1%1000/10)。//寫入這次要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具體操作為：已卷長(zhǎng)度的記憶——在設(shè)置切割長(zhǎng)度時(shí)，輸入數(shù)值完畢按下“確定”，先擦除第二扇區(qū)所有數(shù)據(jù)Sector_erase(0x2205)。//讀一字節(jié)，調(diào)用前需打開IAP 功能，入口:addr=字節(jié)地址，返回:Date=讀出字節(jié)void IapEraseSector(IAP_ADDRESS)。具體過程為：void IapIdle()。如表45 STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部EEPROM詳細(xì)地址表所示，共有8個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)有512字節(jié)。count4=50。count4=0。 }/拖布盤開關(guān) if(jianzhi==20) dangwei1++。tuostop=!tuostop。count4=50。 }//滾布筒開關(guān) //滾布筒調(diào)速if(jianzhi==17) { dangwei2++。gunstop=!gunstop。短時(shí)間觸按按鍵可以獲得微量的速度增量或減量調(diào)節(jié)，長(zhǎng)時(shí)間按下按鍵可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)較快的加速或者減速調(diào)節(jié)；當(dāng)按鍵按下時(shí)，可以聽到蜂鳴器發(fā)出的按鍵音，如果當(dāng)前速度已經(jīng)到達(dá)最大或者最小速度，蜂鳴器將停止鳴叫；轉(zhuǎn)速的選擇可以在電機(jī)開啟之前選定，也可以在電機(jī)開啟之后做調(diào)節(jié)；電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)在液晶屏上右側(cè)做實(shí)時(shí)跟蹤顯示。具體操作為：系統(tǒng)上電后，兩個(gè)電機(jī)停止，滾布筒檔位和托布盤檔位顯示當(dāng)前處于最低速度檔。 /////////////位置10/ 電機(jī)控制程序本系統(tǒng)有滾布筒電機(jī)和托布盤電機(jī)，通過STC89C52RC單片機(jī)輸出不同的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字電位器轉(zhuǎn)化成輸出不同數(shù)值的電阻，進(jìn)一步將轉(zhuǎn)化出的檔位電阻傳送給調(diào)頻器，由調(diào)頻器轉(zhuǎn)化出相對(duì)應(yīng)的頻率，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 /////////////位置8///////////////// LCD_write(9, temper1%10000/1000)。 /////////////位置6///////////////// LCD_write(7, temper1%100/10)。 / ////////////位置4///////////////// LCD_write(5,temper/10000)。 /////////////位置2///////////////// LCD_write(3,temper%1000/100)。具體程序：{//已卷長(zhǎng)度數(shù)值 LCD_write(1,temper%10)。滿盤時(shí)，“布條盤滿盤”字樣閃爍；已卷長(zhǎng)度到達(dá)設(shè)定長(zhǎng)度值后，液晶屏第二行將變成閃爍顯示“≡”符號(hào)字型。具體程序和操作為：void clearscreen(void)；//清屏系統(tǒng)初始化void LCD_init(void)；//CS1621指令代碼void LCD_WR1ite(uchar address,uchar shuju)；//寫入的通訊地址與數(shù)據(jù)void transfer_out(uchar count,uchar shuju)；//傳送的位數(shù)與傳送的數(shù)據(jù)void allscreendispaly()；//液晶顯示停機(jī)/工作/設(shè)置/清零/報(bào)警狀態(tài)時(shí)，第一行和第二行可分別實(shí)時(shí)顯示“已卷長(zhǎng)度”和“設(shè)定長(zhǎng)度”數(shù)值，范圍為“0~99999”。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)為半個(gè)字節(jié)，具體傳送的內(nèi)容如下表43所示，送入數(shù)據(jù)D0D1D2D3，用一個(gè)字節(jié)表示0xYY=D0D1D2D3 XXXX，調(diào)用void transfer_out(4,0xcd)對(duì)于液晶上0~9數(shù)字顯示，如圖45 所示圖45　顯示數(shù)字電路對(duì)應(yīng)圖根據(jù)上圖一個(gè)數(shù)字顯示數(shù)據(jù)用一個(gè)字節(jié)表示為0xYY=FGEX ABCD，X的值為具體情況而定，舉例，如要送入一個(gè)1，B、C為1，A、D、D、F、E、G為0，組成一個(gè)字節(jié)為0xYY=000X 0110。舉例，如要送入地址位0，那么0x00=0000 0000,如要調(diào)用void transfer_out(6,0xab)送入即可。那么接下來到引腳33為地址位28。WRITE模式的格式為101指令+A5A4A3A2A1A0地址+D0D1D2D3數(shù)據(jù)，根據(jù)WRITE模式格式的特點(diǎn)，關(guān)鍵步驟分析：101指令用一個(gè)字節(jié)表示為1010 0000，當(dāng)WR=0，利用void transfer_out(3,0xA0) 101指令， void transfer_out(uchar count,uchar shuju)中，count為shuju前位數(shù)，shuju為一個(gè)字節(jié)的數(shù)。本文采用時(shí)序圖如圖44所示。但系統(tǒng)工作在不連續(xù)命令或連續(xù)地址數(shù)據(jù)模式，CS管腳應(yīng)設(shè)置為1，而之前的工作模式講被復(fù)位。如下表所示為數(shù)據(jù)模式ID和命令模式ID：表41　數(shù)據(jù)模式ID和命令模式ID操作模式IDREAD數(shù)據(jù)110WRITE數(shù)據(jù)101READMODIFYWRITE數(shù)據(jù)101COMMAND命令100模式命令出現(xiàn)在數(shù)據(jù)和命令傳送之前。對(duì)CS1621的設(shè)置稱作命令模式，其ID是100，有系統(tǒng)設(shè)置命令、系統(tǒng)頻率選擇命令、LCD結(jié)構(gòu)命令、蜂鳴頻率選擇命令和操作命令組成。0xe0。 _nop_()。 P2=P2|0xe0。 scan1=P1。 _nop_()。 P2=P2amp。每隔10ms進(jìn)入中斷一次，對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，判斷是否有按鍵按下，若有flag=1； flag=1時(shí)進(jìn)入后再次掃描按鍵從而判斷是否真的按下，若真的按下flag=2,并判斷是哪個(gè)鍵被按下獲取鍵值，進(jìn)入時(shí)flag=2，則判斷按鍵是否抬起，若按鍵沒有抬起，則需判斷鍵值進(jìn)而判斷是否進(jìn)行連加處理。圖43　矩形鍵盤掃描程序流程圖矩形鍵盤掃描子程序流程圖如圖43 所示。工作狀態(tài)時(shí)，如果已切帶的長(zhǎng)度到達(dá)設(shè)定長(zhǎng)度值，系統(tǒng)將進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，只響應(yīng)“確定”和“刪除”按鍵；若想要繼續(xù)下一個(gè)指定同樣長(zhǎng)度的切帶加工，按下“確定”按鍵即可；若需要清除當(dāng)前指定長(zhǎng)度的切帶加工，按下“刪除”按鍵，此時(shí)機(jī)床進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。設(shè)置完畢后按下“確定”，進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。設(shè)置完畢后按下“確定”，進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。在停機(jī)或工作狀態(tài)時(shí)可對(duì)電機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。 //液晶顯示if（status==0） //初始狀態(tài)else if（status==1） //設(shè)定編輯狀態(tài)ese if（status==2） //時(shí)間設(shè)定狀態(tài)else if（status==3） /已卷長(zhǎng)度等于設(shè)定長(zhǎng)度狀態(tài)else if（status==4） //滿盤報(bào)警狀態(tài)}}圖41　條帶切割機(jī)的主程序流程圖 3*8矩形按鍵掃描程序由于按鍵數(shù)量及狀態(tài)較多，本文采用圖形方法在系統(tǒng)各個(gè)狀態(tài)下說明每個(gè)按鍵用途，系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖42所示：圖42　系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖具體操作如下：系統(tǒng)上電后，處于系統(tǒng)初始狀態(tài)——停機(jī)狀態(tài)，可通過滾布筒、拖布盤啟停按鍵啟動(dòng)電機(jī)，進(jìn)入工作狀態(tài)。 。 TR1=1TH1=(6553610000)/256。 TMOD=0X10。EX0=1。void LCD_init(void)。 //全屏顯示子程序void clearscreen(void)。并對(duì)定時(shí)中斷內(nèi)，掃描按鍵按下情況及獲取鍵值進(jìn)行處理，檢測(cè)滿盤開關(guān)及加工情況，判斷是否進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)更新并顯示結(jié)果。判斷按鍵來確定是何種工作狀態(tài)。該控制器軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化架構(gòu)，其軟件部分主要包括主程序、按鍵掃描子程序、液晶顯示子程序、中斷服務(wù)程序、自定義字庫(kù)顯示子程序以及EEPROM 掉電保護(hù)子程序等。如圖312所示的報(bào)警電路。圖311　LED電路 報(bào)警電路不同的音符，實(shí)質(zhì)就是不同頻率的聲音。如圖39 所示，對(duì)已卷長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，相比傳統(tǒng)計(jì)數(shù)方式更加方便可靠.圖39　霍爾傳感器電路 滿盤開關(guān)電路如圖310所示，（行程開關(guān)），當(dāng)滿盤開關(guān)閉合后，系統(tǒng)報(bào)警，可滿足滿盤工作設(shè)計(jì)要求。 布盤電機(jī)速度電路托布盤電機(jī)調(diào)速與滾布筒電機(jī)調(diào)速相類似，也是采用數(shù)字定位器，通過外接調(diào)頻器轉(zhuǎn)化，從而輸出不同頻率，最后實(shí)現(xiàn)改變托布盤電機(jī)的1~16檔調(diào)速，如圖38 托布盤調(diào)速電路圖所示，托布盤電機(jī)調(diào)速原理與滾布筒電機(jī)調(diào)速的原理類似，在此不多做介紹。舉例，如要輸出檔位1，那么接74HC154芯片編號(hào)為V102引