【正文】 0v，輸出電流可達 750mA，由輸入的邏輯電平來決定輸出脈沖的寬度及頻率，所以由這款芯片組成的電機驅(qū)動系統(tǒng)將脈沖發(fā)生器、脈沖分配器、脈沖放大器合 為一體，省去了很多外圍器件。 輸入控制信號經(jīng)前級緩沖后送入片內(nèi)控制器，然后由控制部分進行處理并驅(qū)動晶體管，最后由 OUT 端口輸出驅(qū)動信號以控制電機的運行。其關(guān)系式為：Imax = Vref /10*Rs：PHASE1 的邏輯電平值決定了該通道的電流輸出方向。其中 PHPHI0I0I1I12 對應(yīng)著 SPGT62C19B 的 6個控制引腳；而 SPEED則是速度檢測信號輸出腳 。 應(yīng)注意的是，模組接口標示為“VDD”的腳應(yīng)與 61 板接口標 示為“ +”的腳相對應(yīng)，不能接反。因此，要把 61 板的 I/O 電壓選擇跳線（61 板的 J5）跳至“5V”位置，并保證 61 板供電電壓在 以上，建議使用 5V 穩(wěn)壓電源給 61 板供電。 步進電機接口在模組上標示為 J10，是 4PIN 排針形式，對應(yīng)著步進電機的 4 根引線，以及 SPGT62C19B 的 OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B 這 4個輸出端。SPGT62C19B 芯片有兩個電源輸入口，分別給邏輯控制電路和電機驅(qū)動電路供電。模組提供了兩種形式的電機供電電源接口，分別是 2PIN 針座和直流穩(wěn)壓電源插座； 可以將外部電源連接在其中一組電源接口上。利用SPGT62C19B控制步進電機，兩相步進電機的 4 根引線分為兩組，可分別連接SPGT62C19B的兩個輸出通道。： 步進電機工作原理圖步進電機與 SPGT62C19B :表 步進電機與 SPGT62C19B 的連接方法 電機引線顏色 電機引線名稱 SPGT62C19B引腳序號 SPGT62C19B引腳名稱 藍 1A 1 OUT1A 黃 1B 21 OUT1B 粉 2A 2 OUT2A 橙 2B 5 OUT2B每通道的輸出電流可以有 4 種狀態(tài)，這為步進電機提供了多種控制方式，可實 現(xiàn)“ 整步（FullStep）” 、“ 半步（HalfStep）” 、“優(yōu)化半步（Modified HalfStep）”等工作模式。實現(xiàn)本系統(tǒng)的控制，關(guān)鍵在于將國旗升降高度與控制電機的轉(zhuǎn)向及回轉(zhuǎn)角度對應(yīng)起來，二者緊密配合，最終實現(xiàn)對國旗升降的運動控制。步進電機我們選用“整步”工作方式，㎝，完全符合精度的要求。在程序設(shè)計中，我們運用時間精度很高的SPGT62C19B產(chǎn)生4KHz的中斷脈沖送給單片機的外部中斷IRQ4。這樣步進電機在轉(zhuǎn)動時需要沒1/32s走一次，系統(tǒng)不可避免地會出現(xiàn)余數(shù)的現(xiàn)象，這里我們采用插補補償?shù)姆椒▉斫鉀Q這個問題。開始運動時打開外部中斷，結(jié)束后等待中斷到來再進入下一次循環(huán)。在步進電機運動的過程中，實時顯示運動時間和所在位置，并不斷保護現(xiàn)場數(shù)據(jù)，存放于SPGT62C19B中。1)“上升鍵”按下時，對SPCE061A輸出播音控制信號播放國歌，國旗經(jīng)43s的時間勻速上升至旗桿頂端，國歌播放完畢。2)“下降鍵”按下時，此時程序只掃描下降鍵，下降鍵按下有效時，國旗經(jīng)43s的時間勻速下降至地端。此鍵主要用于程序跑飛的情況下。掉電現(xiàn)場的保護主要包括兩個方面：一是斷掉電后國旗位置不變，二是斷掉電之后重新合上電源，旗幟所在的高度數(shù)據(jù)顯示不變。在每次中斷數(shù)據(jù)改變時，把國旗所在的精確位置和狀態(tài)寫在SPGT62C19B芯片中。細分狀態(tài)如下：1)如果在0cm位置，不做處理。當(dāng)下降鍵按下時，國旗經(jīng)過43s的時間勻速下降至0cm最低端處。這整個過程中，所存的位置數(shù)據(jù)一定要精確，確保不出現(xiàn)誤差積累現(xiàn)象。G1~： 數(shù)碼管設(shè)置列表G1G2G3 G4 時間十位時間個位高度十位高度個位1) GG2數(shù)碼管分別顯示在某一種運行狀態(tài)下，運動的時間，上升和下降時間不累計。2) GG4數(shù)碼管顯示此時國旗所在高度，以cm為單位。數(shù)碼管顯示接口包括 “段控制” 接口和“位控制” 接口?？梢杂?10PIN 排線將模組的 J1與 61 板的 IOA 低 8 位（即 61 板的 J8）相連，模組的 J2 與 61 板的 IOA 高 8 位（即 61 板的 J9） 相連。用凌陽SPCE061A板的三位按鍵，作為鍵盤輸入寄存器，并入串出接口芯片串行接入到單片機。1)升旗國旗在非運動狀態(tài)下的最底端時，按下KEY2上升按鍵后，國歌起，國旗緩緩上升， GG2兩位數(shù)碼管顯示工作時間，GG4兩位數(shù)碼管顯示國旗所在位置，43s后到達頂點，國歌停，國旗停止，運動時間顯示43s，位置顯示86cm，鍵號只顯示中間的橫線。2)降旗當(dāng)KEY3下降鍵按下時，運動時間顯示0s，國旗開始勻速下降，43s后到達低端，下降時國歌不播放。系統(tǒng)上電后進行初始化，上升鍵按下時，電機正轉(zhuǎn)，裝載國歌語音模型，定時計數(shù)器TimerA開始計數(shù)，計數(shù)器每加1s，國旗高度計算一次，高度加2cm，時間高度數(shù)據(jù)送入顯示子程序，LED顯示子程序開始掃描數(shù)據(jù)并顯示，上升到最高處86cm處，電機停轉(zhuǎn)，國歌停奏，按下下降鍵時，電機反轉(zhuǎn)到最低位置0cm處停止，并實時顯示國旗運行時間及所在高度。： 計時子程序流程圖該子程序的主要功能是實現(xiàn)國旗時間及高度的顯示，由于LED顯示為段碼的顯示，所以處理后的十進制數(shù)要首先取段碼，然后送顯示單元。本設(shè)計的顯緩單元為Ox702d存儲單元Ox0040，采用四位LED顯示，先把要顯示的數(shù)據(jù)存入對應(yīng)的顯緩單元，然后查表取段碼，將段碼經(jīng)IOB1~IOB4口送給LED顯示，四位位選碼由IOB5~IOB8控制。等待國歌播放完畢中斷返回主程序。由于本設(shè)計采用的是整體的61板及電機模組，因此，在硬件調(diào)試部分只要將61板自檢程序及電機模組自檢程序下載到各自的核心芯片中，運行后61板可以進行國歌播放，電機模組的電機可以正反轉(zhuǎn)，LED可以顯示時間高度就證明硬件調(diào)試成功。根據(jù)高度加入步長脈沖調(diào)試，其控制升、降旗以及與語音子程序同步均符合要求。音樂播放程序調(diào)試過程:1) 在網(wǎng)絡(luò)上找到播放一遍的國歌，再用凌陽公司提供的Compress 2) 新建一個工程 ex3_S480_Auto，在工程里新建 文件和 文件。 4) 拷貝支持文件：把 、 兩個頭文件和 匯編語言文件拷貝到 ex3_S480_Auto 工程文件夾。 6) 拷貝資源文件：可以在 IDE 的安裝路徑 \SPCE061A\VoiceExa\ex3_S480_Auto\Voice ,把這個語音資源文件拷貝到 ex3_S480_Auto 工程文件夾。 8) 包含 庫到 ex3_S480_Auto 工程中。 10) ， 。 12) Rebuild All，出現(xiàn)沒有定義 T_SACM_S480_SpeechTable 的錯誤。 14) Rebuild All，如果沒有其他錯誤，下載程序到實驗箱。運行程序，根據(jù)實驗箱播放的音樂判斷是否符合實驗要求。系統(tǒng)綜合調(diào)試：上電后，對系統(tǒng)復(fù)位，然后設(shè)置狀態(tài)，在運行過程中發(fā)現(xiàn)存在有一定的誤差，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)誤差出現(xiàn)的原因是由于步進電機轉(zhuǎn)軸、滑輪直徑以及轉(zhuǎn)角都存在著一定誤差，使實際值與理論值之間總會有些誤差，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，最后增加了實際脈沖數(shù)，結(jié)果問題解決，實現(xiàn)理想功能。 由于初次接觸61的編程，所以在實習(xí)初期我們主要是學(xué)習(xí)和認知61的板以及61編程的基本知識，這是個學(xué)習(xí)深入的過程。 在對編程基礎(chǔ)知識了解后，基于對題目要求的理解和思考，我們確定實現(xiàn)方案。 這個方案的確定是在查閱了，61資料“步進電機控制實驗”的實現(xiàn)程序后得到的思路。當(dāng)然，程序的調(diào)試是不可能一兩次就能成功的。根據(jù)設(shè)計題目要求，下面兩項測試是必須要完成的內(nèi)容，從測試的結(jié)果看，都達到了題目的基本要求和發(fā)揮要求，旗幟運動的參數(shù)都在要求范圍內(nèi)，而且所有的運動均在規(guī)定的時間內(nèi)完成。2) 軟件計算中的誤差在讓單片機進行的計算中，尤其是在軟件計算處理中，對于將行進距離折算到步進電機的步進脈沖數(shù)時，都會在計算的過程中因為單片機的計算精度而將尾數(shù)舍棄，這也在一定程度上造成最后結(jié)果的偏差。4) 機械制作工藝上的其他部分除了上述分析的因素外，還有諸如電機安裝時的位置不合理，電機繞線時的斜繞的問題，疊繞的問題等，都會引起最后物體運動定位精度不夠的結(jié)果。C語言和匯編語言混合編程，豐富的語音資源函數(shù)為編程提供了很大的方便。本運動控制系統(tǒng)存在以下幾個突出優(yōu)點：利用了凌陽單片機的集成性，極大的簡化了外圍電路。國歌音樂品質(zhì)較好。在本系統(tǒng)上還可將升降旗功能進行擴展，比如可以加入半旗的控制，旗桿頂端設(shè)置鼓風(fēng)機讓國旗帶到隨風(fēng)飄揚的效果。從方案論證直到論文的最終完成，她都給予我盡心盡力的指導(dǎo)。借此機會，特向王艷輝老師表示最誠摯的感謝。老師們嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)、淵博的知識、誨人不倦的品格一直感染和激勵著我不斷上進，使我大學(xué)四年的時光充實而有意義。在本論文的寫作中，我參照了大量的著作和文章，許多學(xué)者的科研成果及寫作思路給我很大啟發(fā)，在此向這些學(xué)者們表示由衷的感謝。感謝所有關(guān)心、幫助和支持我的人。參考文獻[1] 肖洪兵．跟我學(xué)用單片機. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, [2] 何立民．單片機高級教程． 第1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [3] ，[4] ，[5] ，[6] ，[7] —，[8] ，[9] 薛鈞義，張彥斌，[10] 胡軍輝，王蓓蕾，[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，[11] 鐘寒梅．凌陽單片機簡介[J]．國外電子元器件，[12] ZHANG Haili，LI Junde．Similarities and Dissimilarities between Singlechip Microputer Language C and Highlevel Programming Language C[J]．Journal of Hunan Padio and Febevision University,[13] GONG Dongmei. CLanguage Implemented Data Processing by OneChip MicroprocessorandItsApplication[J].JournalofHuaqiao University(Natural Science),附錄Ⅰ 自動控制升降旗系統(tǒng)程序清單//========================================================// 文件名稱：// 實現(xiàn)功能：SPGT62C19B的步進電機驅(qū)動程序，使用IRQ4_4KHz中斷//============================================================// SPGT62C19B控制端口設(shè)定//================================================///// 使用IOA則使用下面的定義 ///////.define P_Motor_Data 0x7000//.define P_Motor_Buf 0x7001//.define P_Motor_Dir 0x7002//.define P_Motor_Attr 0x7003//================================================// SPGT62C19B控制引腳設(shè)定//================================================// bit: FEDCBA9876543210.define PIN_I01 0000000000001000b //IO PIN 3.