【正文】 Y 軸的坐標(biāo)值傳給下位機(jī)。系統(tǒng)各個(gè)模塊運(yùn)行穩(wěn)定。整體測(cè)試如圖 14 所示。測(cè)試如圖 13 所示。單片機(jī)啟動(dòng)仿真按鈕，上位機(jī)測(cè)試手動(dòng)發(fā)送、自動(dòng)發(fā)送和回原點(diǎn)操作，測(cè)試發(fā)送數(shù)據(jù)是否正確，數(shù)據(jù)接收是否正確，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，以及指示燈狀態(tài)是否正常 [12]。手動(dòng)采樣、自動(dòng)采樣和回原點(diǎn)操作都能發(fā)送出正確的二維坐標(biāo)數(shù)值。 圖 11 虛擬串口軟件 使用串口調(diào)試助手和本課題設(shè)計(jì)的串口控制平臺(tái)進(jìn)行通信，查看通信是否正常，測(cè)試圖如圖 12 所示。 4 系統(tǒng)測(cè)試 上位機(jī)串口通信測(cè)試 使用 Virtual Serial Port Driver 虛擬出一對(duì)串口，將 COM3 和 COM4 連接起來，這樣就可以在電腦上進(jìn)行串口通信測(cè)試了 [4]。 t++。 //清除接受中斷標(biāo)志位 if(t len) { Value[tail]=SBUF。 //隊(duì)列尾 uchar t = 0。 //存數(shù)數(shù)組 uchar head = 0。 因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)需要時(shí)間，而上位機(jī)可能會(huì)連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)，所以需要定義一個(gè)隊(duì)列，用來存儲(chǔ)上位機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，在主函數(shù)中進(jìn)行讀取和控制。步進(jìn)電機(jī)的控制是由步進(jìn)電機(jī)的當(dāng)前坐標(biāo)值和接收到的新的坐標(biāo)值決定的，如果新的坐標(biāo)值大于當(dāng)前坐標(biāo)值，那么正轉(zhuǎn)，否則反轉(zhuǎn)。 X 軸 Y 軸的判斷是通過數(shù)據(jù)的最高位來判斷的，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上位機(jī)的時(shí)候，考慮到數(shù)據(jù)在 0100 之間，可以通過最高位來標(biāo)識(shí)，如果是 X 軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)那么把最高位置 1，否則置 0。 控制邏輯程序 該部分是通過對(duì)串口接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，然后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)函數(shù)如下： void StepX(char xy, char m, char n)。如果逆序?qū)ǎ敲措姍C(jī)反轉(zhuǎn)，通過改 變線線之間導(dǎo)通時(shí)間可以改變轉(zhuǎn)速。接收中斷入口函數(shù)如下所示： void ser()interrupt 4 { RI=0。 //開總中斷 ES=1。 REN=1。 //啟動(dòng)定時(shí)器 1 SM0=0。 //裝載初值，波特率設(shè)置為 9600 TL1=0xfd。串口初始化代碼如下： void init() { TMOD=0x20。串口初始化代碼如下收中斷。 本設(shè)計(jì)選用波特率 9600bit/s，根據(jù) 12M 時(shí)鐘晶振算出裝載值，并且開啟接收中斷。波特率由單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器產(chǎn)生，可以用軟件進(jìn)行設(shè)置。 51 單片機(jī)串口程序 51 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)可編程的雙向全雙工串行通信接口。設(shè)計(jì)電 路如圖 10 所示。 當(dāng)輸入 5V電壓時(shí)，輸出電流高達(dá) 500mA。由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力有限，最大只有 25mA，需要外加驅(qū)動(dòng)電路。該部分電路如圖 9 所示。設(shè)好波特率 即可實(shí)現(xiàn)串口通信。實(shí)際淮南師 范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 13 的電路中需要加入電平轉(zhuǎn)換芯片，如 MAX232 或 PL2303。 圖 7 單片機(jī)最小系統(tǒng) 為了直觀顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，本設(shè)計(jì)中添加了三個(gè) LED 指示燈，用來指示運(yùn)行狀態(tài)，如圖 8 所示。 二維點(diǎn)樣平臺(tái)設(shè)計(jì) 12 時(shí)鐘電路選用外部 12M 晶振，并聯(lián)兩個(gè) 30pf 的電容幫助起振。 AT89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)主控、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。 3 二維點(diǎn)樣平臺(tái)下位機(jī)設(shè)計(jì) 單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì) 點(diǎn)樣平臺(tái)下位機(jī)以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，串口通信模塊用來接收 上位機(jī)發(fā)送的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，外加兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)用來模擬點(diǎn)樣平臺(tái)的二維電機(jī)控制。 Visual Basic 很容易生成“ .exe”文件。在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)打開不存在的端口時(shí)會(huì)捕獲到錯(cuò)誤代碼 8002，這個(gè)錯(cuò)誤號(hào)的含義是無效的端口號(hào)（ PortInvalid）。 有時(shí)候捕獲了錯(cuò)誤代碼，但是不應(yīng)該只向用戶顯示錯(cuò)誤信息代碼，而且大多數(shù)額用 戶是不知道這些錯(cuò)誤代碼的含義。語法錯(cuò)誤很容易修改，對(duì)于運(yùn)行錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤，可以根據(jù) Visual Basic 的錯(cuò)誤提示進(jìn)行修改。 圖 5 輸入超出范圍報(bào)錯(cuò) 錯(cuò)誤處理和調(diào)試 界面和代碼編寫完成并不代表工作的結(jié)束，最艱苦的就是對(duì)完成的程序的處理和調(diào)試。當(dāng)用戶輸入三組數(shù)據(jù)并點(diǎn)擊“開始”按鈕之后， 會(huì) 打開定時(shí)器，延時(shí)時(shí)間到的時(shí)候進(jìn)入 Timer 函數(shù)，在該函數(shù)中每秒發(fā)送 一組坐標(biāo)，三組發(fā)送完成之后關(guān)閉定時(shí)器。因?yàn)?需 要定時(shí)每秒發(fā)送一次，所以 這里用了一個(gè)定時(shí)工具 Timer。發(fā)送 xy 坐標(biāo) SendXY = False If Then sendbyte(0) = xv Or amp。這種做法對(duì)下位機(jī)來說省去了繁瑣的數(shù)據(jù)解析工作，簡單方便。每次點(diǎn)擊操作需要發(fā)送 XY 兩個(gè)數(shù)值，所以首先定義兩個(gè)字節(jié)： Dim sendbyte(1) As Byte。圓點(diǎn)的移動(dòng)用 Move 函數(shù)，如 20, 30 是將 Point1 點(diǎn)的 Left 移動(dòng)到 20 刻度處， Top 移動(dòng)到 30 刻度處。如果出錯(cuò)，則返回 0 Exit Function Resume Next 淮南師 范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 9 End If End Function 上下左右移動(dòng)按鈕和回原點(diǎn)按鈕控制原理一樣，即當(dāng)有 Click 點(diǎn)擊事件時(shí)，改變坐 標(biāo)的值，如“ Y+”按鈕被按下時(shí)，那么將當(dāng)前坐標(biāo)的 Y 軸坐標(biāo)加一，然后將改變后的坐標(biāo)值發(fā)送出去。這里接收傳入的串口號(hào) = True = False Test_COM = True 39。端口控制的代碼如下所示： Private Sub Command5_Click() 二維點(diǎn)樣平臺(tái)設(shè)計(jì) 8 If = 關(guān)閉端口 Then = False = 打開端口 = RGB(0, 0, 0) Else If Test_COM(4) = True Then = True = 關(guān)閉端口 = RGB(0, 255, 0) End If End If End Sub 39。當(dāng)端口號(hào)正確之后將端口打開，即 = Ture，改變圓點(diǎn)的顏色為綠色，指示端口已經(jīng)被打開，并且按鍵名稱更改為“關(guān)閉端口”。指定位置顯示原點(diǎn) O = 5 = 0 O … 參數(shù)輸入和控制實(shí)現(xiàn) 本點(diǎn)樣控制平臺(tái)的使用必須先打開端口，只有串口設(shè)備號(hào)和本平臺(tái)的設(shè)備號(hào)一致時(shí)才能進(jìn)行通信。 DrawWidth 用來定義線寬。 Scale 用來定義刻度，例如 (10,， 110)(110, 10)，定義左上角座標(biāo)為 (20,120)，右下角座標(biāo)為 (110,20)。主界面設(shè)計(jì)如圖 4 所示。為了直觀顯示端口連接狀態(tài)，本設(shè)計(jì)使用 Shape 工具畫了一個(gè)圓點(diǎn)，當(dāng)未連接的時(shí)候顯示黑色，處于連接狀態(tài)的時(shí)候顯示綠色?！按蜷_ 端口”、“回原 點(diǎn)”以及上下 左右移動(dòng)坐標(biāo)等 按鈕采用CommandButton 工具。對(duì)于主界面的設(shè)計(jì)，只需要選擇需要的工具在 Fram上添加、移動(dòng)，操作簡單方便。根據(jù)本設(shè)計(jì)需要，設(shè)置端口號(hào) CommPort 固定為 4， Settings 設(shè)置為“ 9600,n,8,1” [12]。將 MSComm控件添加到工程的 Form 框中，點(diǎn)擊 MSComm 控件即可在右邊的屬性欄對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。 默認(rèn)的控件工具欄沒有 MSComm 控件，因此需要打開菜單欄“工程”下面的“部件”（跳出如圖 3 所示的對(duì)話框，找到“ Microsoft Comm Control ”，點(diǎn)擊確定完成添加）將 MSComm控件加到工具欄中。查詢方式在某些情況下更便捷，但其實(shí)質(zhì)也是事件驅(qū)動(dòng)。 MSComm 控件給出事件驅(qū)動(dòng)和查詢兩種方式。這樣就 創(chuàng)建了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) EXE的項(xiàng)目文件 [1]。 創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目文件 本設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)基于 的項(xiàng)目。 這三種基本結(jié)構(gòu)是 Visual Basic 程序設(shè)計(jì)的核心 。 Visual Basic 是一種 接近自然語言和人類的邏輯思維方式 并 具有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的控制結(jié)構(gòu)。 事件是可以由窗體或控件識(shí)別的操作。各種類型的對(duì)象之間通過發(fā)送消息進(jìn)行聯(lián)系，消息能夠激發(fā)對(duì)象作出相應(yīng)的反應(yīng)，從而構(gòu)成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的整體。因此， 程序設(shè)計(jì)的效率會(huì)大大提高 。 Visual 主要有以下幾個(gè)特點(diǎn) ： 編程可視化 、 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 、 事件驅(qū)動(dòng)的編程機(jī)制 ，以及 結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì) 。 串口調(diào)試工具很多，本系統(tǒng)采用常用的串口調(diào)試助手 ，其功能簡單，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要用來調(diào)試上位機(jī)程序和測(cè)試下位機(jī)的串口通信功能。本設(shè)計(jì)中利用 Proteus 在單片機(jī)中加載 Keil 生成的 HEX 文件對(duì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。它 既 具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能， 又能 仿真單片機(jī)及外圍器件。在本設(shè)計(jì)中使用 Keil C51 是對(duì) 51 單片機(jī)程序進(jìn)行編譯、調(diào)試和下載 [2] [5] [7 [9]。 Keil uVision C51 是 一種 兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā) 的 系統(tǒng) ，是由 德國 Keil Software 公司（ ARM 公司之一）出品。 Visual Basic 是 Microsoft 公司開發(fā)的一種“可視化”的 Windows 應(yīng)用程序開發(fā)工具。硬件開發(fā)環(huán)境是 Proteus SP2[4]。 51 單片機(jī)的串口通信部分利用 51 單片機(jī)內(nèi)部的串口資源與外部串行端口電平轉(zhuǎn)換電路（即 RS232）來 實(shí)現(xiàn)。為了直觀看到坐標(biāo)位置和移 動(dòng)軌跡，在上位機(jī)上設(shè)計(jì)了二維坐標(biāo)顯示區(qū)。 系統(tǒng)框圖如圖 1 所示。單片機(jī)通過串口通信接收上位機(jī)所給的坐標(biāo)控制 X、 Y步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)樣定位控制。 用 VB 設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件控制 界面 ，能夠設(shè)置待點(diǎn)樣行數(shù)、列數(shù)及行列間距，并對(duì)點(diǎn)樣進(jìn)程進(jìn)行模擬。其應(yīng)用的行業(yè)也非常的寬廣，可以在電子行業(yè)中進(jìn)行手機(jī)按鍵點(diǎn)膠，手機(jī)電池封裝，光學(xué)器件加工等；在工業(yè)電氣方面可以對(duì) 電容，變壓器，繼電器，按鈕等 進(jìn)行 粘接灌封 ， 對(duì) 電機(jī)線圈 進(jìn)行 涂膠， 對(duì) 電器柜門 進(jìn)行 封邊涂膠。 在日常生活中我們能過接觸最多最常見的二維點(diǎn)樣平臺(tái)也就是車間的點(diǎn)膠機(jī)了，點(diǎn)膠機(jī)是一種對(duì)流體進(jìn)行控制并將流體進(jìn)行點(diǎn)滴、 涂覆于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動(dòng)化機(jī)器 。它在微機(jī)電系統(tǒng)、微 電子、納米制造、納米電子及航空航天等眾多高科技領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，隨著科技的進(jìn)步，這種重要性日益增強(qiáng)。 二維點(diǎn)樣平臺(tái)作為空間三維定位的重要組成部分，也可以說是二維定位平臺(tái)在國內(nèi)外取得了較快的發(fā)展。 munication 二維點(diǎn)樣平臺(tái)設(shè)計(jì) 2 前 言 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械產(chǎn)業(yè)朝著微型化，精密化發(fā)展，零件的微小化與運(yùn)動(dòng)位移的高速化、衡量化是未來的主要研究方向之一，其精準(zhǔn)的位置控制即準(zhǔn)確無誤的定位技術(shù)顯得日益重要。 PC。 關(guān)鍵字 ： 點(diǎn)樣；步進(jìn)電機(jī)；上位機(jī)； VB；通訊 Twodimensional Point Samp