變壓器的智能繞線系統(tǒng)論文

1、張德星：電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)0 前言隨著電子電器工業(yè)的發(fā)展，線圈的需求量越來越大、品種也越來越多，從大型的電力變壓器、牽引電機(jī)繞組到充電用的微型線圈、節(jié)能燈具用線圈，以及各類電子設(shè)備都使用線圈。繞線機(jī)是用來繞制線圈的設(shè)備。在使用的各種繞線機(jī)中，有最早的手工繞線，現(xiàn)在大都用機(jī)械式的繞線機(jī)。機(jī)械式繞線機(jī)精度較差，線圈需逐匝檢驗(yàn)，工作效率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度高，尤其是機(jī)械式繞線機(jī)由于沒有采用自動(dòng)控制技術(shù)，線滾子由于慣性超越運(yùn)行，散線易劃去表面絕緣層，影響產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在國內(nèi)繞線機(jī)已有了全自動(dòng)、多功能、自動(dòng)化產(chǎn)品。從線圈生產(chǎn)的上線、排線、饋線、到線圈繞制下線等，都實(shí)現(xiàn)了過程自動(dòng)化。從繞線機(jī)的控制形式上看

2、，從單一的開環(huán)控制發(fā)展到使用直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，已經(jīng)形成了由單軸繞制線圈到多軸同時(shí)繞制多個(gè)線圈的系列產(chǎn)品。但這些先進(jìn)的繞線機(jī)產(chǎn)品價(jià)格很高，對(duì)中小型電機(jī)制造企業(yè)的繞線使用來說，功能有比較大的冗余，價(jià)格太高，一旦出現(xiàn)故障自己難以維修，所以針對(duì)某中小型電機(jī)制造廠使用機(jī)械式繞線機(jī)的缺點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求，研制成本低、功能滿足使用要求、簡單易學(xué)、操作方便的數(shù)控繞線機(jī)。在我國已生產(chǎn)和使用了多年，改革開放以來，我國元器件廠也引進(jìn)了許多國外的繞線機(jī)。常見的有平行繞線機(jī)、環(huán)行繞線機(jī)及各種特種繞線機(jī)等。在繞制細(xì)微漆包線時(shí)，這些機(jī)器都會(huì)遇到共同的問題，如無法達(dá)到整齊排線，繞線張力無法控制等，特別

3、是繞制01mm 以下的一些音圈、傳感器機(jī)芯等線圈時(shí)，問題尤為突出。針對(duì)這種情況，我們研制了這種適用于細(xì)微漆包線的繞線機(jī)，很好地解決了這個(gè)問題，用它繞制的磁電式測(cè)振傳感器機(jī)芯線圈，張力穩(wěn)定，線圈直流電阻一致性好，排線整齊，外觀達(dá)到了“鏡面”效果變壓器、線圈以及其他繞組是電器設(shè)備常用的部件，這些部件一般由繞線設(shè)備繞制而成。繞線骨架有效長度、繞線線徑以及繞線圈數(shù)是影響部件電氣性能的3個(gè)主要技術(shù)參數(shù)，同時(shí)，也是評(píng)價(jià)繞線設(shè)備繞線質(zhì)量的重要功能指標(biāo)。由于單片微機(jī)的出現(xiàn)和其在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)應(yīng)用方面表現(xiàn)出的優(yōu)異功能，使現(xiàn)代繞線機(jī)越來越多地采用單片機(jī)作為其控制電路的核心，通過適當(dāng)設(shè)計(jì)可以克服上述問題，并能實(shí)現(xiàn)人-

4、機(jī)對(duì)話。本文提出了一種采用AVR單片微機(jī)為核心的智能繞線機(jī)控制電路。由微機(jī)控制的繞線機(jī)通常由四部分組成：電源、微機(jī)控制電路、定位伺服放大系統(tǒng)和機(jī)頭。其電源部分由主電源和數(shù)控電源組成，以向電機(jī)、控制電路和伺服放大系統(tǒng)等提供電能；定位伺服放大系統(tǒng)可采用脈寬調(diào)制控制伺服放大器。通過改變直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞上的電壓控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，改變脈沖個(gè)數(shù)控制電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和較大范圍調(diào)速；本文利用步進(jìn)電機(jī)變細(xì)分驅(qū)動(dòng)排線機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)繞頭，以單片機(jī)作為控制微機(jī)開發(fā)了新型自動(dòng)繞線機(jī)。該機(jī)能在有效長度不同的繞線骨架上，對(duì)不同線徑的繞線實(shí)現(xiàn)定圈數(shù)高質(zhì)量繞排，具有結(jié)構(gòu)簡單，變通性強(qiáng)，性能價(jià)格比較高等優(yōu)

5、點(diǎn)。繞制繞組的設(shè)備一般都裝有計(jì)數(shù)器，常用的計(jì)數(shù)器有機(jī)械式和電子式計(jì)數(shù)器。準(zhǔn)確快速地計(jì)數(shù)對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率非常重要。在繞組繞制過程中，當(dāng)繞組匝數(shù)達(dá)到規(guī)定值停機(jī)時(shí)，由于繞線機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，因而繞線機(jī)不會(huì)立刻停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即使是采取提前停機(jī)的措施也很難正好繞到繞組規(guī)定的匝數(shù)，還需要進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的調(diào)整。為此設(shè)計(jì)了一種繞線機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)控制器，能進(jìn)行繞線機(jī)自動(dòng)起、停控制和正、反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。該計(jì)數(shù)控制器在測(cè)試中取得了滿意的效果。該裝置運(yùn)用了先進(jìn)的新型MCU 和顯示驅(qū)動(dòng)專用芯片， 使其計(jì)數(shù)、顯示、控制一氣呵成，形成了集成度高、運(yùn)行可靠、操作安全的智能化控制系統(tǒng)。這種簡捷、清晰、精銳的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不但可用于繞線機(jī)

6、的控制裝置，也可改造并使其它機(jī)械設(shè)備的智能化程度得到提高。1 系統(tǒng)概述1.1 系統(tǒng)功能要求1）用戶能夠輸入產(chǎn)品的參數(shù)信息。2）采用PWM控制，無極變速，慢速啟動(dòng)3）自動(dòng)排線，換向靈敏，到匝自動(dòng)停車4）繞制線圈最大外徑： 120mm5）繞制線圈最大長度： 180mm6）繞制線圈最小長度： 3mm7）繞制線圈線徑范圍： 0.030.5mm8）計(jì)數(shù)器范圍： 099999圈9）主軸轉(zhuǎn)速： 802500轉(zhuǎn)/分鐘10）斷線時(shí)停車報(bào)警 11）液晶屏顯示參數(shù) 12）能夠保存30個(gè)產(chǎn)品參數(shù)信息 1.2 系統(tǒng)組成經(jīng)過分析系統(tǒng)功能的要求，可以將各部分功能分別由硬件完成，或硬件與軟件共同完成。得出系統(tǒng)的框圖如圖1.1

7、。圖1.1 系統(tǒng)組成在硬件設(shè)計(jì)時(shí)需考慮上面所述的1），2），10），11）點(diǎn)。硬件部分應(yīng)該包含：主軸電機(jī)控制電路，排線電機(jī)控制電路，圈數(shù)計(jì)數(shù)電路，排線到位檢測(cè)電路，鍵盤輸入電路，顯示電路，電源電路。此外，硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮數(shù)字與模擬間的抗干擾問題，采取有效的抗干擾措施。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)需考慮上面所述的1）12）各點(diǎn)。軟件部分應(yīng)該實(shí)現(xiàn)：鍵盤按鍵的捕捉識(shí)別，主軸電機(jī)的控制，排線電機(jī)的控制，數(shù)據(jù)的顯示，參數(shù)的存取，圈數(shù)計(jì)數(shù)，斷線報(bào)警。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的比較2.1控制器的方案論證與選擇 方案一：采用可編程邏輯器件CPLD作為控制器。CPLD可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、I

8、O資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。但本系統(tǒng)不需要復(fù)雜的邏輯功能，對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度的要求也不是非常高。且從使用及經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們放棄了此方案。方案二：采用凌陽公司的16位單片機(jī)，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動(dòng)能力高、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。處理速度高，尤其適用于語音處理和識(shí)別等領(lǐng)域。但是當(dāng)凌陽單片機(jī)在語音處理和辨識(shí)時(shí)，由于其占用的CPU資源較多而使得處理其它任務(wù)的速度和能力降低。方案三：采用Atmel公司的ATmaga16L單片機(jī)作為主控制器。ATmaga16是一個(gè)低功耗

9、，高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)含16k空間的可反復(fù)擦些100,000次的Flash只讀存儲(chǔ)器，具有1Kbytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)IO口，2個(gè)8位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，1個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，四通道PWM，內(nèi)置8路10 位ADC。且maga系列的單片機(jī)可以在線編程、調(diào)試，方便地實(shí)現(xiàn)程序的下載與整機(jī)的調(diào)試。從各個(gè)角度考慮，方案三的可行性高。2.2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的方案論證與選擇方案一：使用模擬電路，通過電位器調(diào)節(jié)電機(jī)兩端電壓進(jìn)行調(diào)速。如圖2.1，達(dá)林頓管串聯(lián)在直流電機(jī)回路上，通過調(diào)節(jié)電位器改變電機(jī)回路的電流的大小，從而達(dá)到控制電機(jī)速度的目的。此方案的優(yōu)點(diǎn)在，電路簡單，通過一個(gè)電位

10、器就可以達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)速度的目的，但它也存在明顯的不足，三極管工作在放大區(qū)時(shí)在電機(jī)回路上將產(chǎn)生一個(gè)0.724V的壓降，會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，效率很低。方案二：利用PWM控制電機(jī)調(diào)速。PWM控制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。PWM控制技術(shù)1的理論基礎(chǔ)是：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。PWM對(duì)半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，是輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也改

11、變輸出頻率。如圖2.2所示，將方案一中的達(dá)林頓管換成場(chǎng)效應(yīng)管。從場(chǎng)效應(yīng)管的柵極輸入一PWM脈沖，通過調(diào)節(jié)PWM波的占空比來控制場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通與截止的時(shí)間比，從而達(dá)到調(diào)整電機(jī)速度的效果。由于場(chǎng)效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，且導(dǎo)通電阻很小，可達(dá)10毫歐，所以用此電路的效率很高，但必須有PWM波電路。 圖2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式1 圖2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式2比較方案一與方案二，方案二的優(yōu)勢(shì)顯著，且ATmaga16L單片機(jī)集成了PWM波輸出，可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)，所以選擇方案二。2.3顯示電路的方案論證與選擇方案一：采用數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管顯示的亮度高，顯示效果鮮明，且價(jià)格低，軟件編程簡單，但數(shù)碼管顯示內(nèi)容

12、單一，只限于顯示數(shù)字，顯示的區(qū)域小，硬件連接麻煩。如圖2.3。圖2.3 數(shù)碼管顯示的效果方案二：采用液晶屏顯示。液晶屏顯示的內(nèi)容多，不僅可以顯示數(shù)字，還可以顯示漢字和字母，顯示區(qū)域也比數(shù)碼管的大?？梢酝ㄟ^編程實(shí)現(xiàn)菜單操作，用戶操作起來很方便簡單。如圖2.4。圖2.4 液晶顯示的效果本系統(tǒng)要顯示的數(shù)據(jù)較多，要存取的數(shù)據(jù)也多，用液晶顯示可以設(shè)計(jì)成菜單結(jié)構(gòu)，顯示內(nèi)容直觀，操作方便，故選擇方案二比較合適。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)電路3.1.1 AVR單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)AVR單片機(jī)2內(nèi)部資源非常豐富，集成了各種常用的外圍設(shè)備，如圖3.1所示，主要由以下部分組成：l 16K字節(jié)擦寫壽命 10000 次的系

13、統(tǒng)內(nèi)可編程Flashl 具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot 代碼區(qū)l 片上Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程l 可同時(shí)讀寫操作的512字節(jié)擦寫壽命100000 次的EEPROMl 1K字節(jié)的片內(nèi)SRAMl 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密l JTAG接口，標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能l 通過JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程l 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器l 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器l 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTCl 四通道PWMl 8路10 位ADCl 2個(gè)具有可編程增益（1x, 1

14、0x, 或200x）的差分通道l 面向字節(jié)的兩線接口IICl 兩個(gè)可編程的串行USARTl 可工作于主機(jī)/ 從機(jī)模式的SPI 串行接口l 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器TWIl 片內(nèi)模擬比較器l 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè)BODl 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的RC 振蕩器l 片內(nèi)/ 片外中斷源l 6種睡眠模式: 空閑、ADC 噪聲抑制、省電、掉電、Standby 模式l 32 個(gè)可編程的I/O 口AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的

15、CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。AVR的ATmega16 有如下特點(diǎn):16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫的能力，即RWW)，512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI 串行端口，以及六個(gè)可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。 工作于空閑模

16、式時(shí)CPU 停止工作，而USART、兩線接口、A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除了異步定時(shí)器與ADC 以外所有I/O 模塊的工作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力；擴(kuò)展Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作。是以Atmel 高密

17、度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISP Flash 允許程序存儲(chǔ)器通過ISP 串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過運(yùn)行于AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)(Application Flash Memory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot Flash Memory)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW 操作。 通過將8 位RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash 集成在一個(gè)芯片內(nèi)， ATmega16 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為本系統(tǒng)的應(yīng)用提供了靈活的解決方案。圖3.1 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.1.2 AVR單

18、片機(jī)引腳功能圖3.2 AVR單片機(jī)引腳功能圖3.2是AVR單片機(jī)DIP封裝的引腳圖，以下是各引腳功能說明。VCC 數(shù)字電路的電源GND 地端口A(PA7.PA0) 端口A 做為A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。端口A 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口A 處于高阻狀態(tài)。端口B(PB7.PB0) 端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)

19、部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。端口B 也可以用做其他不同的特殊功能。端口C(PC7.PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即使復(fù)位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3(TMS)與 PC2(TCK)的上拉電阻被激活。端口C 也可以用做其他不同的特殊功能。端口D(PD7.PD0) 端口D 為8

20、位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口D 處于高阻狀態(tài)。端口D 也可以用做其他不同的特殊功能。RESET 復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見P36Table 15。持 續(xù)時(shí)間小于門限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端。AVCC AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時(shí)，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用

21、ADC時(shí)應(yīng)通過一個(gè)低通濾波器與VCC 連接。AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。3.1.3 AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 圖3.3是AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖，圖中U1是AVR單片機(jī)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制單元，R1和C1組成單片機(jī)的復(fù)位電路，晶振XTAL，和C1，C2是單片機(jī)時(shí)鐘源的輔助電路。AVR單片機(jī)的外圍電路非常簡單，使系統(tǒng)更加的簡單，提高可靠性，降低故障率。圖3.3 AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 復(fù)位電路是為了保證單片機(jī)在正式運(yùn)行程序之前，將內(nèi)部各個(gè)功能寄存器的狀態(tài)回復(fù)到初始狀態(tài)，以保證單片機(jī)按照程序設(shè)計(jì)者的意圖運(yùn)行。R1與C1構(gòu)成RC電路，在系統(tǒng)上電后，單片機(jī)復(fù)位端電壓漸漸升高，當(dāng)電壓升高

22、到復(fù)位端RESET門限電壓0.9V時(shí)，單片機(jī)完成復(fù)位，在系統(tǒng)斷電后，C1通過復(fù)位引腳內(nèi)部電路放電，在下一次上電時(shí)又可以進(jìn)行復(fù)位過程。由于剛上電時(shí)，電路中的電容，電感的存在，電路電源的穩(wěn)定需要一定時(shí)間才能使單片機(jī)正?？煽窟\(yùn)行，所以復(fù)位時(shí)間長對(duì)系統(tǒng)的可靠性有利。電路中R1選10k，C1選10uF，復(fù)位時(shí)間在10MS以上，可以可靠的對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。R1，C1應(yīng)該靠近單片機(jī)，與單片機(jī)的連線短些，可以減少因?yàn)橹車蓴_一起的錯(cuò)誤復(fù)位動(dòng)作。由參考文獻(xiàn)11，124-125可知。使用外部晶振速度快，頻率穩(wěn)定，抗干擾強(qiáng)，適合在周圍用電環(huán)境復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性要求高的電路中。晶振XTAL，和C1，C2與單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘

23、源電路一起組成8M的時(shí)鐘頻率，供給單片機(jī)內(nèi)部使用，單片機(jī)的熔絲配置中應(yīng)該選擇使用外部晶振選項(xiàng)。晶振，校正電容C2，C3，與單片機(jī)的連線應(yīng)該越短越好，且周圍不要有大電流回路，盡量不要在晶振底部走線，晶振的金屬外殼要與地相連，可以提高時(shí)鐘電路的穩(wěn)定性和可靠性。3.1.4 AVR單片機(jī)PWM電路為了調(diào)節(jié)電機(jī)速度，設(shè)計(jì)方案中選擇了PWM方式，AVR單片機(jī)內(nèi)部集成了PWM模塊，通過編程可以實(shí)現(xiàn)PWM的頻率和占空比的調(diào)整。以下是AVR單片機(jī)PWM模塊的工作原理。圖3.4 PWM產(chǎn)生原理圖3.4是PWM占空比調(diào)整的原理圖。計(jì)時(shí)器重復(fù)地從BOTTOM 計(jì)到MAX，然后又從MAX倒退回到BOTTOM。在一般的比

24、較輸出模式下，當(dāng)計(jì)時(shí)器往MAX計(jì)數(shù)時(shí)若發(fā)生了TCNTn與OCRn的匹配，OCn將清零為低電平；而在計(jì)時(shí)器往BOTTOM計(jì)數(shù)時(shí)若發(fā)生了TCNTn與OCRn 的匹配， OCn 將置位為高電平。因此通過設(shè)置OCRn的值就可以改變PWM的占空比。PWM的周期可以通過設(shè)置TCNTn計(jì)數(shù)脈沖的頻率來調(diào)整，如果用系統(tǒng)時(shí)鐘，則同過選擇分頻比就可以得到所需的PWM波的頻率。PWM周期的選擇直接關(guān)系到電機(jī)控制的性能， PWM頻率太低，則電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，抖動(dòng)，噪聲大，輸出力矩不穩(wěn)定。PWM頻率太高，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率管長期工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，發(fā)熱量大，效率低，還容易燒毀。一般選擇PWM頻率為15KHZ，可兼顧兩方面的

25、要求。3.2 電源電路 由于電機(jī)需要驅(qū)動(dòng)電路需要24V的工作電壓而單片機(jī)、液晶顯示器、傳感器 等工作電壓需要5V，所以變壓器的24V輸出需要經(jīng)過穩(wěn)壓模塊穩(wěn)定到單片機(jī)的工作電壓范圍?？紤]到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路必須和單片機(jī)分開供電，這樣可以避免電機(jī)電路對(duì)單片機(jī)電路的干擾所以采取對(duì)單片機(jī)單獨(dú)供電，步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)橋臂共用一個(gè)24V電源。系統(tǒng)電源電路原理如圖3.5所示。圖3.5 系統(tǒng)電源電路原理3.2.1 電源電路的結(jié)構(gòu) 由變壓器出來的交流信號(hào)經(jīng)過橋式整流3和電容濾波之后送給LM7805，穩(wěn)壓5V輸出，它的輸出單獨(dú)供給單片機(jī)。在三端穩(wěn)壓管的輸入輸出端與地之間連接大容量的濾波電容，使濾掉紋波的效果更好，輸出的

26、直流電壓更穩(wěn)定。接小容量高頻電容以抑制芯片自激，輸出引腳端連接高頻電容以減小高頻噪聲，使單片機(jī)工作在一個(gè)良好的電源環(huán)境中，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。3.2.2 電源芯片引腳功能電源電路主要運(yùn)用到7805穩(wěn)壓芯片，輸出電壓為5V，加散熱片時(shí)驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)1A，輸出電流200300mA時(shí)，7805溫度在50度左右，并且有過溫切斷輸出起到保護(hù)功能。該系列芯片技術(shù)成熟，所需的外圍器件少，性價(jià)比高，運(yùn)用的非常廣泛，其內(nèi)部原理圖如圖3.6。圖3.6 7805內(nèi)部原理圖圖3.7為7805的引腳圖：INPUT 電源輸入端，最大可達(dá)35VGROUND 電源地OUTPUT +5V輸出端圖3.7 7805的引腳圖步進(jìn)電機(jī)的穩(wěn)驅(qū)

27、動(dòng)采用專用的驅(qū)動(dòng)電路模塊，使用模塊電路可以加快產(chǎn)品開發(fā)速度，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定，可靠。且單片機(jī)只需2個(gè)接口就可以完成步進(jìn)電機(jī)的方向和步進(jìn)控制。所選用的驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為森創(chuàng)公司的SH-20403，它的主要參數(shù)如下：l 10V40V直流供電l H橋雙極恒相流驅(qū)動(dòng)l 最大3A的8種輸出電流可選l 最大 64細(xì)分的7種細(xì)分模式可選l 輸入信號(hào)光電隔離l 標(biāo)準(zhǔn)共陽單脈沖接口l 脫機(jī)保持功能3.3 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖3.8是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的整體電路，電路主要由場(chǎng)效應(yīng)管Q1，來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，D1為二極管，在電路中起到電機(jī)電感的放電作用，以保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管不會(huì)被高壓擊穿，R4，R5，紅外發(fā)射管，紅外接收管共同組成數(shù)模隔離

28、電路，單片機(jī)輸出的PWM波從電路中的PWM端口輸入，紅外發(fā)射管將PWM電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，紅外接收管再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，控制場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。這樣單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路就實(shí)現(xiàn)了電隔離，消除了驅(qū)動(dòng)電路對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的干擾。光電隔離所用的光電管分為線性光電管，和開關(guān)式光電管，本系統(tǒng)的主控制器輸出的PWM波屬于數(shù)字信號(hào)，所以選用開關(guān)式光電管即可。二極管4007是整流型二極管，電流通過能力高達(dá)1.5A，滿足電路要求。圖3.8 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路3.4 傳感器電路 圖3.9是圈數(shù)檢測(cè)電路，主要元件是紅外對(duì)射管，左半部分，電源VCC經(jīng)電阻R2限流，為紅外二極管提供15MA的電流，右側(cè)紅外接收管接收到紅外光后，

29、導(dǎo)通并將R3的電位拉低，如果在紅外發(fā)射管與紅外接收管之間有物體，則紅外接收管接收不到紅外光，R3沒有電流通過，輸出為高電平。在主軸電機(jī)上安裝一金屬擋片，電機(jī)每轉(zhuǎn)過一周，經(jīng)過傳感器一次，傳感器輸出一段高電平，引發(fā)單片機(jī)中斷，進(jìn)行一次計(jì)數(shù)。圖3.9 圈數(shù)檢測(cè)電路3.5 液晶顯示電路圖3.10是液晶顯示器的工作電路，由于系統(tǒng)要求顯示漢字且內(nèi)容偏多，所以選擇內(nèi)帶字庫的圖形點(diǎn)陣型4OCM12864液晶模塊。此模塊是128×64點(diǎn)陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符及圖形，可與CPU接口，具有8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線、6條控制線及電源線。其最大工作范圍如下：1)邏輯工作電壓(Vcc)：4.55.5V（128

30、64-3、12864-5可使用3V供電） 2)電源地（GND）：0V 3)工作溫度(Ta)：055(常溫) / -2070（寬溫） 由于液晶模塊內(nèi)部高度集成，所以外部接口相對(duì)簡單。其引腳說明如下：圖3.10 液晶顯示電路4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)軟件部分主要完成對(duì)鍵盤的分析及有關(guān)數(shù)值的顯示，控制繞線的啟停和步進(jìn)電機(jī)的反向、協(xié)調(diào)步進(jìn)電機(jī)和主軸電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)主軸脈沖發(fā)生器脈沖并計(jì)數(shù)，以及斷線和中途停車報(bào)警等功能。4.1直流電機(jī)控制子程序直流電機(jī)控制子程序完成電機(jī)的調(diào)速工程，其執(zhí)行流程如圖4.1。系統(tǒng)采用PWM方式控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過改變PWM的占空比實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。AVR單片機(jī)輸出的PWM分辨率可達(dá)256個(gè)

31、等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無級(jí)調(diào)速。系統(tǒng)開始執(zhí)行繞線程序時(shí)不斷查詢鍵盤，若查詢到加速鍵按下，則增加PWM脈沖的占空比，增長周期內(nèi)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通的時(shí)間，使電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，當(dāng)電機(jī)速度已達(dá)到最大則速度不再增加；反之，減速鍵按下，則電機(jī)速度降低。若按下暫停鍵，電機(jī)逐漸減速，直到停止；重新啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)加速到之前速度。圖4.1 直流電機(jī)控制流程圖4.2鍵盤子程序鍵盤程序完成鍵盤的掃描，除抖動(dòng)，鍵碼保存的功能，其執(zhí)行流程如圖4.2。單片機(jī)向行掃描口輸出全為“0”的掃描碼，然后從列檢測(cè)口檢測(cè)信號(hào)，只要有一列信號(hào)不為“1”，則表示有鍵按下，且不為“1”的列即對(duì)應(yīng)為按下的鍵所在列。然后進(jìn)行逐行掃描，單片機(jī)首先是第1行為“0”

32、，其余各行為“1”，接著進(jìn)行列檢測(cè)，若為全“1”，表示不在此行，否則即在此行；然后第2行為“0”，其余各行為“1”，接著進(jìn)行列檢測(cè)，若為全“1”，表示不在此行，否則即在此行；這樣逐行檢測(cè)，直到找到按下鍵所在的行。當(dāng)各行都 掃描以后仍沒有找到，則放棄掃描，認(rèn)為是鍵的誤動(dòng)作。對(duì)于4X4鍵盤，因?yàn)榘存I的位置由行號(hào)和列號(hào)唯一確定，且行列個(gè)4位，所以用一個(gè)字節(jié)來對(duì)鍵值編碼是很合適的。由參考文獻(xiàn)9，45-46可知。圖4.2 鍵盤識(shí)別流程圖4.3傳感器子程序?yàn)榱耸谷?shù)計(jì)數(shù)正確及時(shí)，不漏計(jì)多計(jì)，故采用中斷方式來進(jìn)行計(jì)數(shù)。傳感器每輸出一個(gè)脈沖，單片機(jī)就進(jìn)入中斷服務(wù)程序，進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在脈沖過后延時(shí)一段時(shí)間后退出中

33、斷服務(wù)，以保證不會(huì)應(yīng)抖動(dòng)多次進(jìn)入中斷，導(dǎo)致計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。若計(jì)數(shù)值達(dá)到目標(biāo)數(shù)，則主軸電機(jī)停轉(zhuǎn)，關(guān)閉中斷。其執(zhí)行流程如圖4.3。圖4.3 傳感器檢測(cè)流程圖4.4步進(jìn)電機(jī)控制子程序步進(jìn)電機(jī)控制子程序完成電機(jī)方向控制，步進(jìn)控制，步數(shù)控制。其執(zhí)行流程如圖19。單片機(jī)的PD5，PD6用于和兩相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器接口。其中PD5用于設(shè)置步進(jìn)電機(jī)的方向控制，PD6用于對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角控制。正常運(yùn)行時(shí)，PD5根據(jù)排線方向置高或置低，PD6則輸出一定頻率，和占空比的方波，頻率越高，電機(jī)轉(zhuǎn)的越快，但方波的高電平持續(xù)時(shí)間不能過短，否則會(huì)超出驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)時(shí)間，頻率也不能大于3KHZ。為避免步進(jìn)電機(jī)發(fā)生失步和抖動(dòng)，特別是在啟動(dòng)

34、，停止，及反轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)時(shí)間，在啟動(dòng)時(shí)，以低于響應(yīng)頻率的速度運(yùn)行，然后慢慢加速，加速到一定速度后就可以在此速度下運(yùn)行，當(dāng)快要到達(dá)指定步數(shù)時(shí)，就慢慢減速，使其在低于響應(yīng)頻率下運(yùn)行，直到停止，采用次方法可以使步進(jìn)電機(jī)以最快的速度運(yùn)行，而且不出現(xiàn)失步的現(xiàn)象。步進(jìn)電機(jī)速度的調(diào)整，可通過該變PD6引腳方波的輸出頻率，在軟件中可通過延時(shí)很方便的實(shí)現(xiàn)某一頻率的輸出。其控制流程如圖4.4。圖4.4 步進(jìn)電機(jī)控制流程圖4.5顯示子程序顯示子程序完成往液晶傳送顯示指令和顯示數(shù)據(jù)的任務(wù)，其中128X64液晶的指令集如下：1)清除顯示(指令代碼為01H) 功能：將DDRAM 填滿“20H”(空格)，把DDR

35、AM 地址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”，重新進(jìn)入點(diǎn)設(shè)定將I/D 設(shè)為“1”，光標(biāo)右移AC 加12)地址歸位(02H) 功能：把DDRAM 地址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”，光標(biāo)回原點(diǎn)，該功能不影響顯示DDRAM3)點(diǎn)設(shè)定(04H/05H/06H/07H) 功能：設(shè)定光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示是否移動(dòng)。4)顯示狀態(tài) 開/關(guān)(08H/0CH/ODH/0EH/0FH) 功能：D=1: 整體顯示ON ; D=0: 整體顯示OFF. C=1: 光標(biāo)顯示ON ; C=0: 光標(biāo)顯示OFF.B=1: 光標(biāo)位置反白且閃爍 ; B=0: 光標(biāo)位置不反白閃爍5)光標(biāo)或顯示移位控制(10H/14H/18H/1CH) 功能：10

36、H/14H：光標(biāo)左/右移動(dòng)，AC 減/加1；18H/1CH：整體顯示左/右移動(dòng)，光標(biāo)跟隨移動(dòng)，AC 值不變6)功能設(shè)定（20H/24H/26H/30H/34H/36H） 功能：DL=1： 8-BIT 控制接口 DL=0： 4-BIT 控制接口RE=1： 擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0： 基本指令集動(dòng)作7)設(shè)定CGRAM 地址(40H-7FH) 功能：設(shè)定CGRAM 地址到地址計(jì)數(shù)器（AC），需確定擴(kuò)充指令中SR=0(卷動(dòng)地址或RAM 地址選擇)8)設(shè)定DDRAM 地址（80H-9FH）功能：設(shè)定DDRAM 地址到地址計(jì)數(shù)器（AC）9)讀取忙碌狀態(tài)（BF）和地址功能：讀取忙碌狀態(tài)（BF）可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)

37、作是否完成，同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器（AC）的值。其執(zhí)行流程如圖4.5。圖4.5 顯示流程圖4.6主程序主程序完成各模塊程序的調(diào)度，其中繞線程序最關(guān)鍵，其執(zhí)行流程如圖4.6。程序一啟動(dòng)先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后調(diào)入用戶參數(shù)，待用戶確定后，開始執(zhí)行繞線程序，主軸電機(jī)開始運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)參數(shù)的不同協(xié)調(diào)主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)液晶屏幕上顯示當(dāng)前的運(yùn)行情況，包括運(yùn)行速度和完成情況。圖4.6 主程序5 系統(tǒng)調(diào)試5.1 硬件調(diào)試5.1.1電源電路的調(diào)試。接通220V電源，用萬用表交流50V檔測(cè)量變壓器的次級(jí)線圈，電壓表指示11V，電壓正常。用萬用表直流檔測(cè)量C4兩端的電壓，電壓表指示12.5V，電壓正常。用萬用表直

38、流檔測(cè)量7805輸出端的電壓，電壓表指示5.1V，電壓正常。5.1.2直流電機(jī)電路的調(diào)試。接通電機(jī)供電電源，將場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接地，電機(jī)不轉(zhuǎn)，再將場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接12V，電機(jī)轉(zhuǎn)，用信號(hào)發(fā)生器輸出一方波，峰值為5V，占空比從百分之0逐漸調(diào)到百分百，電機(jī)速度也逐漸由停止加速到最大速度。結(jié)果正常。5.1.3步進(jìn)電機(jī)電路的調(diào)試。 接通電機(jī)供電電源，將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方向控制端接地，用信號(hào)發(fā)生器輸出一頻率為1K的TTL電平，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，再將方向控制端接+5V，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。逐漸調(diào)節(jié)輸出頻率，在頻率小于3KHZ的前提下，步進(jìn)電機(jī)速度逐漸變快。結(jié)果正常。5.1.4傳感器電路調(diào)試。接通電源，進(jìn)入繞線程序，用一

39、擋片插入傳感器，傳感器指示燈變亮，取出擋片，傳感器指示燈滅，液晶屏幕上的計(jì)數(shù)值加一，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，接通直流電機(jī)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，傳感器指示燈閃，閃爍頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)一樣。結(jié)果正常。5.1.5液晶電路調(diào)試。接通電源，液晶被光燈亮，并顯示開機(jī)畫面，顯示內(nèi)容清晰，對(duì)比度高，按鍵盤的按鍵，液晶屏幕顯示的內(nèi)容改變?yōu)橄鄳?yīng)的菜單文字。結(jié)果正常。5.1.6鍵盤電路調(diào)試。 接通電源，按下相應(yīng)按鍵，液晶顯示內(nèi)容轉(zhuǎn)到相應(yīng)菜單，或在屏幕上顯示相應(yīng)數(shù)字，結(jié)果正常。5.2 軟件調(diào)試 連接好全部電路，接通電源，液晶顯示開機(jī)畫面，按任意鍵，進(jìn)入主菜單，按上下鍵，光標(biāo)選擇到“添加型號(hào)”，按確定，進(jìn)入“添加型號(hào)”界面，按相應(yīng)按鍵

40、，添加完一組參數(shù)，并保存。返回上一級(jí)菜單，進(jìn)入“選擇型號(hào)”菜單，并選擇之前添加的型號(hào)，確定，系統(tǒng)進(jìn)入繞線程序，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，開始繞線，液晶顯示當(dāng)前狀態(tài)，完成后停止。調(diào)試結(jié)果：軟件功能基本正常，但繞線精度還存在微小誤差，經(jīng)過修正后，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。結(jié)論以AVR的ATMEGA16 單片機(jī)為控制的器繞線機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，體積減小，控制精確，操作簡單，成本顯著下降，可靠性顯著提高?？捎糜诟鞣N型號(hào)線圈的繞制。有比較高的性能價(jià)格比。經(jīng)過各項(xiàng)功能的調(diào)試，不斷的修正，系統(tǒng)以達(dá)到良好效果，各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到目標(biāo)要求，電源電路工作穩(wěn)定，輸出電壓正常，發(fā)熱正常 ；電機(jī)驅(qū)動(dòng)正常，電機(jī)調(diào)速靈敏；傳感器響應(yīng)迅速，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。液晶模塊

41、工作正常，顯示內(nèi)容清晰；鍵盤靈敏，不會(huì)發(fā)生連擊情況。系統(tǒng)的某些指標(biāo)已超過了設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了良好效果。該系統(tǒng)最后通過實(shí)際使用，系統(tǒng)穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)程序跑亂的現(xiàn)象，符合其最終的標(biāo)準(zhǔn)。致謝語畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)學(xué)習(xí)生活的最后一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的綜合考核。而也為了使我的綜合素質(zhì)技能可以有一個(gè)很大的提高，這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我選擇了張根柱教授所帶的這個(gè)比較具有實(shí)用性的有意思的課題。在為期兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我不僅較為系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，而且又學(xué)習(xí)了許多新知識(shí)，使我的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加系統(tǒng)化，也更加完善。同時(shí)，也提高了我獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利地完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老

42、師張根柱教授。張教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，深厚的學(xué)術(shù)造詣以及忘我的工作精神給我留下了深刻的印象。張教授的嚴(yán)格要求和孜孜不倦的教導(dǎo)是我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要保證，他給予了我很大的幫助和支持，在課題研究期間，張教授提供了很多指導(dǎo)性的意見，對(duì)存在的問題給予細(xì)心的分析并提出許多寶貴的意見，使我受益匪淺。在此謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄x！同時(shí)我要感謝給予我?guī)椭椭С值纳嵊褌儯兄x在編程和程序調(diào)試過程中給我提供幫助的侯麗娟同學(xué)，感謝電子工程系的老師為我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)提供的各方面的幫助！同時(shí)，我要感謝我的母校天津工程師范學(xué)院，特別是在我即將踏上工作崗位時(shí)，給了我這樣一個(gè)鍛煉、學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使我加深了對(duì)以前知識(shí)的理解，拓寬了

43、知識(shí)面，也提高了我對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合的應(yīng)用能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)制作過程當(dāng)中，我感覺收獲非常大，我獲得的不僅是理論上的收獲,還有實(shí)踐中的豐收，同時(shí)還有的就是同學(xué)們之間的合作精神。在此，祝愿我院日后蓬勃發(fā)展，成為一所獨(dú)具風(fēng)格的綜合性大學(xué)。祝愿母校的將來更美好! 最后，我要再一次感謝所有在此期間幫助過我的人，我衷心的祝福你們！ 參考文獻(xiàn)1 陳國呈.PWM調(diào)速技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.113120.2 劉瑞新.趙全利等.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.76833 王川.實(shí)用電源技術(shù)M.重慶：重慶大學(xué)出版社，2004.47624 梅麗風(fēng).王艷秋等.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.

44、北京:清華大學(xué)出版社,2004.981145 李廣弟.朱月秀等.單片機(jī)基礎(chǔ)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.62836 徐愛鈞.8051單片機(jī)實(shí)踐教程M.北京:電子工業(yè)出版社,2001年.1581777 吳金戎.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用M.北京:清華大學(xué)出版社,2002.2402718 吳國經(jīng).單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.北京:中國電力出版社,2004.1832019 馬忠梅.單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.10312510 童長飛.C8051F系列單片機(jī)開發(fā)與C語言編程M.北京:北京航空航天出版社,2005.9213211 吳金戌.沈慶陽,郭庭吉.805

45、1單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用M.北京:清華大學(xué)出版社,2005.22024312 王志良.電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù)M.北京:國防工業(yè)出版社,1995.16317813 集成電路特性代換手冊(cè)編譯組編M.福建科學(xué)技術(shù)出版社，2001.18820314 吳運(yùn)昌.模擬集成電路原理與應(yīng)用M.廣東:華南理工大學(xué)出版社,2001.19421815 李序葆.趙永健.電力電子器件及其應(yīng)用M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.24425616 康華光.鄒壽彬.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M.北京:高等教育出版社,2003.19221918 吳運(yùn)昌.模擬集成電路原理與應(yīng)用M.廣東:華南理工大學(xué)出版社,2001.8310419 童

46、詩白主編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，1998.302324附錄一 原理圖附錄二 程序#include<avr/io.h>#include<util/delay.h>#include<avr/pgmspace.h>#include<avr/eeprom.h>#include<avr/interrupt.h> /可以嵌套#include"type.h"#define Step_Motor_Turn_Left PORTD|=_BV(6);#define Step_Motor_Turn_right PORT

47、D&=_BV(6);#defineStep_Motor_Run_One_Step PORTD&=_BV(7);_delay_us(200);PORTD|=_BV(7);_delay_us(200);/-unsigned char Key_Box(void);void Command_Input(unsigned char Command);void show_point (unsigned char p);void show_erro(unsigned char p); /-unsigned char value; /鍵值unsigned char point; unsigne

48、d char ok_n;unsigned char a_n;unsigned int now_n;unsigned int now_w;unsigned int gol_w;unsigned int syt_w;unsigned char save506 _attribute_(section(".eeprom");/-SIGNAL(SIG_INTERRUPT1) /外部中斷INT1if(a_n=1)a_n=0;now_n+;if(now_n>sytle_buffer.n)cli();fin=1;if(dr=0xff)gol_w+=sytle_buffer.d;Ste

49、p_Motor_Turn_Leftwhile(now_w<gol_w) now_w+=60; Step_Motor_Run_One_Stepif(gol_w>syt_w)dr=0;if(dr=0x00) gol_w-=sytle_buffer.d;Step_Motor_Turn_rightwhile(now_w>gol_w) now_w-=60; Step_Motor_Run_One_Stepif(gol_w=0)dr=0xff;while(PINA&0x10) Step_Motor_Run_One_StepSIGNAL(SIG_INTERRUPT0) /外部中斷IN

50、T0if(a_n=0)a_n=1;/int main(void)UCSRB|=(1<<RXEN);UCSRB|=(1<<TXEN);UBRRL=51;UCSRC=(1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);PWM_SET();DDRA=0x0f;PORTA=0XFF;_delay_ms(200);_delay_ms(200);Command_Input(0X0C);/歡迎菜單-m_0:Main_Menu();while(1)value=Key_Box();if(value!=0xff)break;/主菜單-m_1

51、:Menu_1(); show_point(0); point=0;Step_Motor_Turn_right while(PINA&0x10) Step_Motor_Run_One_Step/歸位while(1)if(value=up)point+; if(point>3)point=0;show_point(point);if(value=down)point-; if(point>3)point=3;show_point(point);if(value=ok)if(point=0)goto select_style;if(point=1)goto add_style;if(point=2)goto check_self;if(point=3)goto informantion;/end主菜單