畢業(yè)設(shè)計(jì)164基于單片機(jī)多功能接口電路的設(shè)計(jì).pdf

廣 西 輕 工 業(yè)G U A N G X I J O U R N A L O F L I G H T I N D U S T R Y2 0 0 7 年 3 月第 3 期 ( 總 第 1 0 0 期 ) 機(jī) 械 與 電 氣隨 著 科 技 的 日 益 發(fā) 展 , 使 單 片 機(jī) 的 價(jià) 格 大 大 下 降 。 目 前 ,A T 8 9 S 5 1 的 市 場(chǎng) 零 售 價(jià) 已 經(jīng) 低 于 8 2 5 5 、 8 2 7 9 、 8 2 5 3 、 8 2 5 0 等專 用 接 口 芯 片 中 的 任 何 一 種 ; 而 A T 8 9 S 5 1 的 功 能 實(shí) 際 上 遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超 過 以 上 芯 片 。 因 此 , 如 把 A T 8 9 S 5 1 作 為 接 口 芯 片 使 用 , 在 經(jīng)濟(jì) 上 是 合 算 的 。 在 本 人 設(shè) 計(jì) 的 系 統(tǒng) 中 , 將 A T 8 9 S 5 1 設(shè) 計(jì) 為 多功 能 可 編 程 接 口 , 其 相 關(guān) 程 序 固 化 在 片 內(nèi) 的 F l a s h R O M 中 。 該系 統(tǒng) ( 以 下 簡(jiǎn) 稱 多 功 能 接 口 ) 具 有 如 下 功 能 : 有 1 個(gè) 專 用 的鍵 盤 / 顯 示 接 口 ; 有 1 個(gè) 全 雙 工 異 步 串 行 通 信 接 口 ; 有 2個(gè) 1 6 位 定 時(shí) / 計(jì) 數(shù) 器 。 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 調(diào) 速 控 制 。 這 樣 , 1 個(gè)A T 8 9 S 5 1 芯 片 , 承 擔(dān) 了 4 個(gè) 專 用 接 口 芯 片 的 工 作 ; 不 僅 使 成 本大 大 下 降 , 而 且 優(yōu) 化 了 硬 件 結(jié) 構(gòu) 和 軟 件 設(shè) 計(jì) , 給 用 戶 帶 來 許 多方 便 。1 系 統(tǒng) 組 成 原 理本 系 統(tǒng) 的 組 成 框 圖 如 圖 1 - 1 所 示 。 本 系 統(tǒng) 由 七 個(gè) 模 塊 組成 : 單 片 機(jī) 最 小 系 統(tǒng) 、 程 序 下 載 口 、 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 電 路 、 指 示 燈 、L E D 顯 示 器 、 鍵 盤 和 串 行 通 信 模 塊 。圖 1 - 1 系 統(tǒng) 組 成 框 圖1 . 1 硬 件 設(shè) 計(jì)1 . 1 . 1 單 片 機(jī) 最 小 系 統(tǒng)本 設(shè) 計(jì) 采 用 的 單 片 機(jī) 是 美 國(guó) 愛 特 梅 爾 ( A T M E L ) 公 司 的A T 8 9 S 5 1 。 該 型 號(hào) 的 單 片 機(jī) 是 一 個(gè) 低 功 耗 , 高 性 能 C M O S 8 位單 片 機(jī) 。 器 件 采 用 A T M E L 公 司 的 高 密 度 、 非 易 失 性 存 儲(chǔ) 技 術(shù)制 造 , 兼 容 標(biāo) 準(zhǔn) M C S - 5 1 指 令 系 統(tǒng) 及 8 0 C 5 1 引 腳 結(jié) 構(gòu) , 芯 片 內(nèi)集 成 了 通 用 8 位 中 央 處 理 器 和 I S P F l a s h 存 儲(chǔ) 單 元 。 功 能 強(qiáng) 大的 微 型 計(jì) 算 機(jī) 的 A T 8 9 S 5 1 可 為 許 多 嵌 入 式 控 制 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 提供 高 性 價(jià) 比 的 解 決 方 案 。 A T 8 9 S 5 1 具 有 如 下 特 點(diǎn) : 4 0 個(gè) 引腳 , 4 K B F l a s h R O M , 支 持 在 線 下 載 ; 1 2 8 B 片 內(nèi) R A M , 3 2 個(gè)外 部 雙 向 I / O 口 , 5 個(gè) 中 斷 源 , 2 個(gè) 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) , 2 個(gè) 1 6 位 可編 程 定 時(shí) / 計(jì) 數(shù) 器 , 1 個(gè) 全 雙 工 串 行 通 信 口 , 看 門 狗 ( W D T ) 電路 及 片 內(nèi) 時(shí) 鐘 振 蕩 器 。本 最 小 系 統(tǒng) 采 用 1 1 . 0 5 9 2 M H z 的 晶 振 , I / O 口 分 配 情 況 為 :P 0 口 與 顯 示 器 模 塊 連 接 用 于 傳 送 待 顯 示 的 數(shù) 據(jù) ; P 1 口 與 步 進(jìn)電 機(jī) 控 制 電 路 連 接 , 用 于 傳 送 控 制 信 息 , 兼 做 在 線 下 載 口 ; P 2口 與 4 4 的 矩 陣 式 鍵 盤 連 接 ; P 3 . 0 和 P 3 . 1 與 串 行 通 訊 模 塊 連接 , P 3 . 4 和 P 3 . 5 接 指 示 燈 。圖 1 - 2 單 片 機(jī) 最 小 系 統(tǒng) 的 組 成 電 路 。1 . 1 . 2 程 序 下 載 口程 序 下 載 口 是 為 下 載 線 預(yù) 留 的 。 A T 8 9 S 5 1 支 持 I S P ( I NS y s t e m P r o g r a m m a b l e ) 技 術(shù) , 可 以 通 過 3 根 S P I 接 口 線 進(jìn) 行 在線 下 載 。 下 載 線 如 圖 1 - 3 所 示 。1 . 1 . 3 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 電 路步 進(jìn) 電 機(jī) 的 驅(qū) 動(dòng) 電 路 如 圖 1 - 4 所 示 。 考 慮 到 選 用 的 步 進(jìn) 電機(jī) ( P F 4 2 - 4 8 C 1 - 0 2 ) 需 要 的 驅(qū) 動(dòng) 電 流 較 小 , 故 采 用 三 極 管 驅(qū) 動(dòng) 。通 過 本 電 路 的 驅(qū) 動(dòng) 可 以 控 制 步 進(jìn) 電 機(jī) 正 反 轉(zhuǎn) 及 調(diào) 速 , 并 用 指 示燈 指 示 正 反 轉(zhuǎn) 的 情 況 。1 . 1 . 4 L E D 顯 示 器顯 示 器 部 分 電 路 如 圖 1 - 5 所 示 。 本 電 路 設(shè) 計(jì) 成 動(dòng) 態(tài) 顯 示 的 方式 , 電 路 中 加 入 硬 件 譯 碼 電 路 , 在 和 單 片 機(jī) 接 口 時(shí) 減 少 了 對(duì) I / O 口的 占 用 , 即 從 單 片 機(jī) 輸 出 的 B C D 碼 先 經(jīng) 過 4 5 1 1 譯 碼 成 七 段L E D 顯 示 碼 , 同 時(shí) 起 到 驅(qū) 動(dòng) 的 作 用 。 位 選 端 采 用 反 相 器 驅(qū) 動(dòng) ?；?于 單 片 機(jī) 多 功 能 接 口 電 路 的 設(shè) 計(jì)盧 善 勇( 廣 西 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 電 機(jī) 系 , 廣 西 南 寧 5 3 0 2 2 6 )【 摘 要 】 介 紹 利 用 A T 8 9 S 5 1 單 片 機(jī) 作 為 多 功 能 可 編 程 接 口 的 方 法 。 該 系 統(tǒng) 具 有 成 本 低 、 性 能 好 、 穩(wěn) 定 性 好 , 實(shí) 用 性 強(qiáng) 等 特色 。 該 接 口 具 有 1 個(gè) 4 4 的 鍵 盤 和 1 個(gè) 四 位 L E D 顯 示 器 接 口 , 2 個(gè) 1 6 位 定 時(shí) / 計(jì) 數(shù) 器 和 1 個(gè) 全 雙 工 異 步 串 行 通 信 口 。 可 實(shí) 現(xiàn) 步進(jìn) 電 機(jī) 的 調(diào) 速 控 制 , 即 通 過 鍵 盤 可 以 控 制 電 機(jī) 的 正 轉(zhuǎn) 、 反 轉(zhuǎn) 、 加 速 、 減 速 , 并 可 以 通 過 鍵 盤 設(shè) 置 轉(zhuǎn) 速 及 顯 示 轉(zhuǎn) 速 。【 關(guān) 鍵 詞 】 多 功 能 接 口 ; 串 行 通 信 ; 軟 件 譯 碼 ; 步 進(jìn) 電 機(jī)【 中 圖 分 類 號(hào) 】 T P 2 7 3 【 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 】 A 【 文 章 編 號(hào) 】 1 0 0 3 - 2 6 7 3 ( 2 0 0 7 ) 0 3 - 0 0 5 3 - 0 4【 作 者 簡(jiǎn) 介 】 盧 善 勇 ( 1 9 7 7 - ) , 男 , 廣 西 龍 州 人 , 助 理 實(shí) 驗(yàn) 師 、 技 師 , 研 究 方 向 : 現(xiàn) 代 通 信 技 術(shù) 、 控 制 技 術(shù) 。5 3圖 1 - 3 下 載 線圖 1 - 4 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 電 路圖 1 - 5 L E D 顯 示 器1 . 1 . 5 鍵 盤 電 路圖 1 - 6 所 示 電 路 為 4 4 的 矩 陣 式 鍵 盤 。圖 1 - 6 矩 陣 式 鍵 盤1 . 1 . 6 串 行 通 信 模 塊串 行 通 信 模 塊 電 路 如 圖 1 - 7 所 示 。 本 模 塊 是 為 了 實(shí) 現(xiàn) 單 片機(jī) 和 計(jì) 算 機(jī) 之 間 的 通 信 而 設(shè) 計(jì) 的 。 由 于 計(jì) 算 機(jī) 串 口 的 電 平 與T T L 、 C M O S 邏 輯 電 平 完 全 不 同 。 邏 輯 0 電 平 規(guī) 定 為 + 5 + 1 5 V之 間 , 邏 輯 1 電 平 為 - 5 - 1 5 V 之 間 。 因 此 , R S 2 3 2 驅(qū) 動(dòng) 器 與T T L 電 平 連 接 必 須 經(jīng) 過 電 平 轉(zhuǎn) 換 。 圖 1 - 7 中 , M A X 2 3 2 的 作 用就 是 完 成 電 平 的 轉(zhuǎn) 換 。 計(jì) 算 機(jī) 經(jīng) R S 2 3 2 的 ( 2 ) 腳 送 出 信 號(hào) 至M A X 2 3 2 的 ( 1 3 ) 腳 , 經(jīng) 過 M A X 2 3 2 轉(zhuǎn) 換 成 T T L 電 平 后 , 從( 1 2 ) 腳 輸 出 , 進(jìn) 入 單 片 機(jī) 的 R X D 引 腳 ; 單 片 機(jī) 經(jīng) T X D 引 腳 送出 信 號(hào) 至 M A X 2 3 2 的 ( 1 1 ) 腳 , 經(jīng) 過 M A X 2 3 2 轉(zhuǎn) 換 成 R S 2 3 2電 平 后 , 從 ( 1 4 ) 腳 輸 出 , 進(jìn) 入 R S 2 3 2 的 ( 3 ) 腳 。 這 樣 就 可 以 實(shí) 現(xiàn)計(jì) 算 機(jī) 與 單 片 機(jī) 的 串 行 通 信 了 。 電 路 中 的 C 4 為 泵 電 容 , C 5 為極 性 轉(zhuǎn) 換 電 容 , C 3 、 C 6 為 正 、 負(fù) 電 壓 濾 波 電 容 ; D B 9 為 9 針 D型 插 座 , 接 計(jì) 算 機(jī) C O M 1 口 。圖 1 - 7 串 行 通 信 模 塊 電 路1 . 2 核 心 模 塊 M A X 2 3 2電 路 的 核 心 是 一 塊 用 于 電 平 轉(zhuǎn) 換 的 專 用 集 成 電 路M A X 2 3 2 , M A X 2 3 2 的 電 源 由 電 腦 的 串 行 接 口 提 供 , 外 接 4 只電 容 便 可 構(gòu) 成 標(biāo) 準(zhǔn) 的 R S - 2 3 2 通 信 接 口 。M A X 2 3 2 的 主 要 組 成 為 : 電 荷 泵 部 分 , 可 產(chǎn) 生 + 9 V 的 雙極 性 電 壓 ; 一 個(gè) 雙 重 發(fā) 送 部 分 和 一 個(gè) 雙 重 接 收 部 分 。 芯 片 的( 1 5 ) 、 ( 1 6 ) 腳 分 別 為 電 源 地 和 電 源 引 腳 ; 腳 為 升 壓 和 電 源極 性 變 換 引 腳 ; 、 ( 1 1 ) 腳 為 單 片 機(jī) 端 輸 入 引 腳 , 電 平 為 - 0 . 3 V ( V c c + 0 . 3 V ) ; 、 ( 1 3 ) 腳 為 計(jì) 算 機(jī) 端 輸 入 引 腳 , 允 許 電 平 為+ 3 0 V , 、 ( 1 4 ) 腳 為 輸 出 引 腳 , 接 計(jì) 算 機(jī) 端 , 電 平 為( V + + 0 . 3 V ) ( V - - 0 . 3 V ) ; 、 ( 1 2 ) 腳 為 輸 出 引 腳 , 接 單 片 機(jī)端 , 電 平 為 - 0 . 3 ( V c c + 0 . 3 V ) 。 其 內(nèi) 部 邏 輯 功 能 如 圖 1 - 8 所 示 。圖 1 - 8 M A X 2 3 2 內(nèi) 部 邏 輯 功 能 圖1 . 3 與 P C 的 通 信 協(xié) 議本 系 統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn) 與 P C 機(jī) 的 通 信 功 能 為 : 單 片 機(jī) 可 將 轉(zhuǎn) 速 信 息傳 給 P C 機(jī) ; 可 以 通 過 P C 機(jī) 修 改 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 。 采 用 的 協(xié) 議為 : 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù) 一 幀 的 長(zhǎng) 度 為 9 位 , 即 8 位 數(shù) 據(jù) 位 , 1 位 奇 偶 校驗(yàn) 位 ; 采 用 的 通 信 波 特 率 為 9 6 0 0 。 采 用 定 時(shí) 器 1 ( T 1 ) 工 作 在 方式 2 來 產(chǎn) 生 9 6 0 0 的 波 特 率 , 其 定 時(shí) 初 始 值 的 計(jì) 算 如 下 :由 公 式 波 特 率 =2S M O D3 2fO S C1 2 ( 2 5 6 - X )得 X = 2 5 6 -fO S C ( S M O D + 1 )3 8 4 波 特 率則 X = 2 5 6 - 3 = 2 5 3 = F D H5 42 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 控 制步 進(jìn) 電 機(jī) 具 有 控 制 簡(jiǎn) 便 、 定 位 準(zhǔn) 確 等 特 點(diǎn) , 隨 著 科 學(xué) 技 術(shù)的 發(fā) 展 , 在 許 多 領(lǐng) 域 將 得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用 . 對(duì) 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 控 制 ,常 規(guī) 采 用 緩 沖 寄 存 器 、 環(huán) 行 分 配 器 控 制 邏 輯 及 正 反 轉(zhuǎn) 控 制 門 組成 的 步 進(jìn) 電 機(jī) 控 制 器 來 控 制 。 本 文 介 紹 的 控 制 電 路 , 可 采 用 低價(jià) 的 A T 8 9 S 5 1 直 接 對(duì) 步 進(jìn) 電 機(jī) 進(jìn) 行 控 制 , 省 去 了 步 進(jìn) 電 機(jī) 控制 器 , 簡(jiǎn) 化 了 硬 件 線 路 , 降 低 了 成 本 , 提 高 了 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 .2 . 1 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 工 作 原 理步 進(jìn) 電 機(jī) 是 一 種 將 電 脈 沖 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 換 成 角 位 移 或 線 位 移 的元 件 , 其 轉(zhuǎn) 軸 輸 出 的 角 位 移 量 與 輸 入 的 脈 沖 數(shù) 成 正 比 , 通 過 控制 脈 沖 個(gè) 數(shù) 來 控 制 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 角 位 移 量 , 而 通 過 改 變 輸 入 脈 沖頻 率 可 實(shí) 現(xiàn) 調(diào) 速 。 步 進(jìn) 電 機(jī) 主 要 由 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 構(gòu) 成 。 定 子 的 主要 結(jié) 構(gòu) 是 繞 組 , 繞 組 按 一 定 的 通 電 順 序 工 作 , 這 個(gè) 通 電 順 序 稱為 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 “ 相 序 ” 。 轉(zhuǎn) 子 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 是 磁 性 轉(zhuǎn) 軸 , 當(dāng) 定 子 中的 繞 組 在 相 序 信 號(hào) 作 用 下 有 規(guī) 律 地 通 電 、 斷 電 工 作 時(shí) , 轉(zhuǎn) 子 周圍 就 會(huì) 有 一 個(gè) 按 此 規(guī) 律 變 化 的 電 磁 場(chǎng) , 因 此 一 個(gè) 按 規(guī) 律 變 化 的電 磁 力 就 會(huì) 作 用 在 轉(zhuǎn) 子 上 , 轉(zhuǎn) 子 總 是 力 圖 轉(zhuǎn) 動(dòng) 到 磁 阻 最 小 的 位置 , 正 是 這 樣 , 使 得 轉(zhuǎn) 子 按 一 定 的 步 距 角 轉(zhuǎn) 動(dòng) , 使 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 轉(zhuǎn)動(dòng) 。以 P F 4 2 - 4 8 C 1 - 0 2 為 例 。 該 步 進(jìn) 電 機(jī) 為 兩 相 混 合 型 , 工 作電 壓 為 2 4 V , 步 進(jìn) 角 度 選 0 . 9 度 , 按 公 式 : 3 6 0 0 . 9 = 4 0 0 , 則 只要 輸 入 4 0 0 個(gè) 控 制 脈 沖 就 可 實(shí) 現(xiàn) 電 機(jī) 旋 轉(zhuǎn) 一 周 , 圖 2 - 1 所 示 為P F 4 2 - 4 8 C 1 - 0 2 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 原 理 示 意 圖 1 。圖 2 - 1 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 原 理 示 意 圖2 . 2 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 控 制要 使 步 進(jìn) 電 機(jī) 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動(dòng) , 就 要 控 制 脈 沖 按 一 定 的 時(shí) 序 關(guān) 系送 到 電 機(jī) 控 制 繞 組 上 , 即 實(shí) 現(xiàn) 脈 沖 分 配 。 采 用 軟 件 實(shí) 現(xiàn) 脈 沖 分配 的 方 法 比 較 多 , 如 查 表 法 、 循 環(huán) 法 、 移 位 法 、 判 斷 法 等 。 本 系 統(tǒng)采 用 查 表 法 對(duì) 步 進(jìn) 電 機(jī) 進(jìn) 行 控 制 。本 系 統(tǒng) 控 制 步 進(jìn) 電 機(jī) 以 二 相 四 拍 的 方 式 運(yùn) 行 。 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 的控 制 脈 沖 A B A B A , 反 轉(zhuǎn) 的 控 制 脈 沖 A B A B A 。 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 運(yùn) 行 激 勵(lì) 表 如 表 2 - 1 所 示 ( 由 于 驅(qū) 動(dòng) 電 路 加入 了 反 相 器 , 故 “ 0 ” 的 位 置 為 通 電 的 相 ) 。 因 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 功 率 比較 小 , 選 功 率 小 的 驅(qū) 動(dòng) 管 。 圖 1 - 4 中 的 T I P 1 2 0 為 N P N 型 達(dá) 林頓 三 極 管 , 該 三 極 管 的 電 流 增 益 高 達(dá) 2 5 0 0 , 只 要 送 入 很 小 的 基極 電 流 便 可 以 使 三 極 管 飽 和 導(dǎo) 通 , 而 該 三 極 管 允 許 通 過 最 大 集電 極 電 流 4 A , 因 此 完 全 可 以 推 動(dòng) 功 率 大 的 步 進(jìn) 電 機(jī) 工 作 3 。表 3 - 1 二 相 四 拍 步 進(jìn) 電 機(jī) 運(yùn) 行 激 勵(lì) 表3 軟 件 設(shè) 計(jì)本 系 統(tǒng) 的 軟 件 采 用 模 塊 化 設(shè) 計(jì) , 在 主 程 序 調(diào) 用 的 方 式 進(jìn) 行設(shè) 計(jì) 。 以 下 分 別 為 主 程 序 及 各 子 程 序 的 流 程 圖 及 應(yīng) 用 程 序 。3 . 1 主 程 序在 主 程 序 中 , 必 須 把 各 個(gè) 子 程 序 有 機(jī) 地 連 續(xù) 起 來 , 合 理 地調(diào) 用 子 程 序 。 鍵 盤 作 為 人 機(jī) 通 訊 的 一 種 途 徑 , 在 本 系 統(tǒng) 里 面 起到 了 很 重 要 的 作 用 。 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 都 是 從 接 收 都 鍵 盤 輸 入 的 命 令開 始 的 , 所 以 在 主 程 序 初 始 化 完 畢 之 后 應(yīng) 該 馬 上 調(diào) 用 鍵 盤 子 程序 , 之 后 再 根 據(jù) 鍵 號(hào) 執(zhí) 行 對(duì) 應(yīng) 的 功 能 。 主 程 序 的 流 程 圖 如 圖 3 - 1所 示 。圖 3 - 1 主 程 序 流 程 圖3 . 2 鍵 盤 子 程 序鍵 盤 為 4 4 的 行 列 式 鍵 盤 , 采 用 程 序 掃 描 方 式 進(jìn) 行 控 制 。其 控 制 程 序 流 程 圖 如 圖 3 - 2 所 示 。圖 3 - 2 鍵 盤 子 程 序 流 程 圖5 53 . 3 顯 示 子 程 序由 于 采 用 硬 件 譯 碼 的 方 式 , 使 得 設(shè) 計(jì) 程 序 時(shí) 進(jìn) 行 要 將 壓 縮的 B C D 碼 拆 開 送 至 P 0 口 的 低 四 位 就 可 以 了 , 省 去 了 查 段 選碼 表 的 操 作 , 并 可 把 高 四 位 用 做 數(shù) 碼 管 的 位 選 信 號(hào) 輸 出 端 。 其流 程 圖 如 圖 3 - 3 所 示 。3 . 4 步 進(jìn) 電 機(jī) 控 制 子 程 序進(jìn) 入 到 控 制 子 程 序 先 檢 測(cè) 控 制 鍵 信 息 , 判 斷 是 正 轉(zhuǎn) 、 反 轉(zhuǎn)還 是 停 止 。 確 定 了 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 狀 態(tài) 及 方 向 之 后 , 通 過 查 轉(zhuǎn) 動(dòng) 激 勵(lì) 表獲 取 轉(zhuǎn) 動(dòng) 信 號(hào) , 通 過 在 相 鄰 兩 個(gè) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 信 號(hào) 之 間 設(shè) 置 不 同 的 延 時(shí)時(shí) 間 調(diào) 節(jié) 轉(zhuǎn) 速 。 在 電 機(jī) 以 某 一 種 狀 態(tài) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 過 程 中 不 斷 檢 測(cè) 是否 有 狀 態(tài) 的 改 變 , 如 果 有 , 進(jìn) 入 其 他 狀 態(tài) 。 其 流 程 圖 如 圖 3 - 4所 示 。3 . 5 串 行 通 信 子 程 序串 行 通 信 程 序 分 為 發(fā) 送 和 接 收 兩 部 分 。 單 片 機(jī) 發(fā) 送 部 分的 參 數(shù) 為 如 通 信 協(xié) 議 部 分 所 述 。 程 序 流 程 圖 如 圖 3 - 5 和 3 - 6 所示 。4 干 擾 問 題 硬 件 解 決 措 施本 控 制 電 路 在 系 統(tǒng) 中 使 用 時(shí) , 如 果 采 用 金 屬 外 殼 進(jìn) 行 磁 屏蔽 , 會(huì) 對(duì) 系 統(tǒng) 造 成 干 擾 , 嚴(yán) 重 時(shí) 對(duì) 單 片 機(jī) 會(huì) 造 成 死 機(jī) , 給 正 常 使用 造 成 困 難 , 因 此 干 擾 問 題 必 須 加 以 解 決 。 從 硬 件 方 面 可 以 采取 如 下 措 施 加 以 解 決 : ( 1 ) 盡 量 不 要 采 用 金 屬 外 殼 ; ( 2 ) 采 用“ 一 點(diǎn) 接 地 ” 的 原 則 ; ( 3 ) 在 結(jié) 構(gòu) 布 置 上 使 引 線 盡 量 短 ; ( 4 ) 使 用屏 蔽 線 減 輕 外 界 對(duì) 自 己 的 干 擾 , 或 自 己 對(duì) 外 界 的 干 擾 。5 結(jié) 論本 設(shè) 計(jì) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 , 通 過 開 發(fā) 單 片 機(jī) 控 制 程 序 實(shí) 現(xiàn) 了 對(duì) 步 進(jìn)電 機(jī) 的 多 功 能 控 制 , 具 有 接 口 1 個(gè) 鍵 盤 和 1 個(gè) 顯 示 接 口 等 功能 。 同 時(shí) 將 實(shí) 現(xiàn) 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 調(diào) 速 控 制 , 包 括 : 正 轉(zhuǎn) 、 反 轉(zhuǎn) 、 加 速 、減 速 , 通 過 儀 器 上 的 鍵 盤 輸 入 想 要 達(dá) 到 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 來 調(diào) 速 。 步 進(jìn) 電機(jī) 是 數(shù) 字 控 制 電 機(jī) , 它 將 脈 沖 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 變 成 角 位 移 , 即 給 一 個(gè) 脈沖 信 號(hào) , 步 進(jìn) 電 機(jī) 就 轉(zhuǎn) 動(dòng) 一 個(gè) 角 度 , 因 此 非 常 適 合 于 單 片 機(jī) 控制 。 本 設(shè) 計(jì) 具 有 以 下 優(yōu) 點(diǎn) :( 1 ) 本 設(shè) 計(jì) 中 介 紹 了 步 進(jìn) 電 機(jī) 接 口 電 路 , 配 合 以 單 片 機(jī) 軟件 編 程 可 以 使 復(fù) 雜 的 控 制 過 程 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 控 制 和 精 確 控 制 , 避 免了 失 步 、 振 蕩 等 對(duì) 控 制 精 度 的 影 響 ;( 2 ) 設(shè) 計(jì) 中 用 軟 件 代 替 環(huán) 形 分 配 器 , 通 過 對(duì) 單 片 機(jī) 的 設(shè) 定 ,用 同 一 種 電 路 實(shí) 現(xiàn) 了 多 相 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 控 制 和 驅(qū) 動(dòng) , 大 大 提 高 了接 口 電 路 的 靈 活 性 和 通 用 性 ; 其 模 塊 化 的 設(shè) 計(jì) , 可 以 給 用 戶 使用 帶 來 許 多 方 便 等 。 降 低 了 成 本 , 具 有 廣 泛 的 應(yīng) 用 前 景 。( 下 轉(zhuǎn) 第 8 1 頁 )圖 3 - 3 顯 示 子 程 序 流 程 圖圖 3 - 4 步 進(jìn) 電 機(jī) 控 制 程 序 流 程 圖圖 3 - 5 串 行 發(fā) 送 子 程 序 流 程 圖圖 3 - 6 串 行 接 收 子 程 序 流 程 圖5 6( 上 接 第 5 6 頁 )參 考 文 獻(xiàn) 1 王 曉 明 編 著 . 電 動(dòng) 機(jī) 的 單 片 機(jī) 控 制 . 北 京 : 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 出 版 社 ,2 0 0 2 , 5 ( 6 4 9 2 ) . 2 譚 建 成 . 電 機(jī) 控 制 專 用 集 成 電 路 . 北 京 : 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 , 1 9 9 7 . 3 高 亮 . 8 0 5 1 單 片 機(jī) 對(duì) 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 控 制 及 步 進(jìn) 電 機(jī) 升 降 速 曲 線 的 設(shè)計(jì) . 測(cè) 控 技 術(shù) , 2 0 0 2 ( 1 0 ) . 4 陳 樹 文 . A T 8 9 S 5 1 單 片 機(jī) 在 混 合 式 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 中 的 應(yīng) 用 . 中小 型 電 機(jī) , 2 0 0 2 ( 2 8 ) . 5 陳 光 東 編 著 . 單 片 微 型 計(jì) 算 機(jī) 原 理 及 接 口 技 術(shù) . 華 中 科 技 大 學(xué) 出 版社 , 2 0 0 4 , 7 . 6 李 華 編 著 . M C S - 5 1 系 列 單 片 機(jī) 實(shí) 用 接 口 技 術(shù) . 北 京 航 空 航 天 大 學(xué)出 版 社 , 1 9 9 3 , 8 .4 觀 點(diǎn) 與 對(duì) 策當(dāng) 前 世 界 面 臨 的 巨 大 環(huán) 境 挑 戰(zhàn) 亟 待 解 決 , 暖 通 空 調(diào) 制冷 行 業(yè) 也 不 例 外 。 在 溫 室 氣 體 排 放 方 面 , 為 了 拯 救 人 類 的家 園 , 1 9 9 7 年 1 2 月 , 聯(lián) 合 國(guó) 氣 候 變 化 框 架 公 約 締 約 方 第3 次 大 會(huì) 通 過 艱 苦 的 談 判 , 終 于 在 日 本 京 都 通 過 了 京 都議 定 書 。 議 定 書 規(guī) 定 了 各 締 約 方 到 2 0 1 0 年 所 承 擔(dān) 的 包 括C O2在 內(nèi) 的 6 種 溫 室 氣 體 的 減 排 量 。 中 國(guó) 占 地 球 村 居 民 總數(shù) 1 / 5 的 大 國(guó) , 保 護(hù) 人 類 家 園 是 我 們 義 不 容 辭 的 義 務(wù) , 它關(guān) 系 我 們 的 子 孫 后 代 。 作 為 暖 通 空 調(diào) 行 業(yè) , 我 們 當(dāng) 前 應(yīng) 做的 就 是 制 定 適 合 于 我 國(guó) 國(guó) 情 的 建 筑 節(jié) 能 標(biāo) 準(zhǔn) , 提 高 能 源 利用 效 率 。 我 國(guó) 政 府 也 正 是 這 樣 做 的 , 2 0 0 1 年 , 我 國(guó) 出 臺(tái) 了自 己 的 建 筑 節(jié) 能 標(biāo) 準(zhǔn) , 各 省 建 筑 節(jié) 能 標(biāo) 準(zhǔn) 也 陸 續(xù) 出 臺(tái) 。在 C F C 問 題 上 , 國(guó) 際 上 有 識(shí) 之 士 也 做 出 了 不 懈 的 努力 。 1 9 8 5 年 9 月 , 維 也 納 會(huì) 議 首 次 就 C F C 問 題 發(fā) 表 了 維也 納 公 約 ; 1 9 8 7 年 9 月 , 聯(lián) 合 國(guó) 外 長(zhǎng) 會(huì) 議 達(dá) 成 了 關(guān) 于 消耗 臭 氧 層 物 質(zhì) 的 蒙 特 利 爾 協(xié) 定 , 1 9 8 9 年 9 月 , 發(fā) 表 了 保護(hù) 臭 氧 層 的 赫 爾 辛 基 宣 言 , 并 提 出 發(fā) 展 中 國(guó) 家 問 題 ; 1 9 9 1年 6 月 , 中 國(guó) 首 次 參 加 了 內(nèi) 羅 畢 會(huì) 議 , 修 正 了 蒙 特 利 爾 協(xié)定 ; 1 9 9 2 年 1 2 月 , 在 哥 本 哈 根 會(huì) 議 上 , H C F C 列 入 了 受 控范 圍 。 從 目 前 情 況 來 看 , 在 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 , 1 9 9 5 年 底 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家C F C 已 被 禁 用 , 發(fā) 展 中 國(guó) 家 也 將 在 2 0 0 5 禁 用 。 就 近 期 來說 , 暖 通 空 調(diào) 行 業(yè) 主 要 以 C F C 的 回 收 和 再 利 用 為 主 , 在 其基 礎(chǔ) 上 盡 量 減 少 C F C 的 排 放 ; 就 長(zhǎng) 遠(yuǎn) 而 言 , 則 應(yīng) 積 極 尋 找替 代 工 質(zhì) 。表 1 京 都 議 定 書 規(guī) 定 的 各 國(guó) 溫 室 氣 體 減 排 量5 結(jié) 論自 改 革 開 放 以 來 , 我 國(guó) 的 經(jīng) 濟(jì) 持 續(xù) 高 速 發(fā) 展 , 人 民 生活 水 平 日 益 提 高 。 但 與 此 同 時(shí)