36步進(jìn)電機(jī)的畢業(yè)論文

沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文PAGEPAGE52摘要單片機(jī)亦稱微控制器,顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。單片機(jī)由于具有低成本、小體積、高可靠性、高附加值等優(yōu)點(diǎn)，過去一個(gè)復(fù)雜電路才能實(shí)現(xiàn)的功能，現(xiàn)在用一個(gè)純單片機(jī)芯片就能實(shí)現(xiàn)。因此，單片機(jī)控制系統(tǒng)正以空前的速度取代著經(jīng)典電子控制系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。XL600試驗(yàn)儀配有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的32位HT6121編碼紅外遙控器。通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的控制元件，在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響?；贏T89S52單片機(jī)，采用標(biāo)準(zhǔn)32位HT6121編碼紅外遙控器實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；步進(jìn)電機(jī)；紅外遙控器AbstructAlsoknownassingle-chipmicrocontroller,asitsnamesuggests,thiscomputersystemhasonlythesmallestpieceofintegratedcircuitsusedtomakeasimplecalculationandcontrol.DuetoSCM’slow-cost,smallsize,highreliabilityandhighvalue-addedadvantages,Thefunctionswhichachievedwithacomplexcircuitofthepastwillbeabletoachievewithapuremicrocontrollerchiptoday.Therefore,theMCUcontrolsystemisatanunprecedentedratetoreplacetheclassicelectroniccontrolsystem.Steppermotorisanelectricalpulsewillbeconvertedintoangulardisplacementoftheimplementingagencies.Whenthestepperdrivepulsesignaltoareceiver,itdrivessteppermotordirectionbysettingafixedangleofrotation(referredtoas"stepangle"),itsangleofrotationisbasedonafixedstep-by-stepoperation.Cancontrolthepulsenumbertocontroltheamountofangulardisplacement,soastoachievethepurposeofaccuratepositioning;andatthesametimebycontrollingthepulsefrequencytocontrolthemotorrotationspeedandacceleration,soastoachievethepurposeofspeed.Steppermotorcontrolcanbeusedasaspecialmotor,donotusetheiraccumulatederror(accuracyof100%)thecharacteristicsofawiderangeofopen-loopcontrol.XL2000testerequippedwithastandard32-bitcodeinfraredremotecontrolHT6121.Universalinfraredremotecontrolsystembytransmittingandreceivingthetwomajorcomponents,theapplicationofencoder/decoderASICchipforcontroloperations.Steppermotoristheelectricalpulsesignalintoanangulardisplacementorlineardisplacementofthecontrolcomponents,inthecaseofnon-overloaded,themotorspeed,andstopdependingonthelocationofonlythefrequencyofpulsesandpulseafew,andnotsubjecttoloadchangesimpact.AT89S52-basedsingle-chip,usingstandard32-bitencodingHT6121Infraredremotecontrolforthesteppermotortoachieveapositiveturnandreverse.Keywords:MCU;SteppingMotor;Infraredremotecontrol目錄摘要 IAbstruct II1緒論 11.1課題研究的目的及意義 11.2課題的研究方法 11.3論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 12AT89S52單片機(jī)簡介 22.1AT89S52介紹 22.2性能參數(shù)和引腳 22.2.1主要性能參數(shù) 22.2.1引腳功能及說明 22.3寄存器介紹 52.3.1特殊功能寄存器 52.3.2定時(shí)器2寄存器 52.3.3中斷寄存器 52.3.4雙數(shù)據(jù)指針寄存器 62.4存儲器結(jié)構(gòu) 72.4.1程序存儲器 72.4.2數(shù)據(jù)存儲器： 72.5中斷 82.6晶振特性 93步進(jìn)電機(jī)的控制原理及其單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn) 113.1控制原理 113.2編程實(shí)例 134XLISP系列單片機(jī)綜合仿真實(shí)驗(yàn)儀 154.1系統(tǒng)簡介 164.2安裝 164.2.1軟件安裝 164.2.2硬件安裝 164.3ISP下載部分的應(yīng)用 174.4XLISP系列仿真操作指南 17532位HT6121編碼紅外遙控器 195.1紅外遙控器介紹 195.2HT6121編碼紅外遙控器結(jié)構(gòu) 195.3HT6121編碼紅外遙控器原理 206本課題的軟硬件設(shè)計(jì) 216.1硬件設(shè)計(jì) 216.1.1HT6121編碼紅外遙控器的設(shè)置 216.1.2HT6121編碼紅外遙控器的連接 216.1.3數(shù)碼管的連接 216.1.4步進(jìn)電機(jī)的連接 226.2軟件設(shè)計(jì) 226.3電路原理圖 30結(jié)論 31致謝 32參考文獻(xiàn) 33附錄A英文原文 34附錄B中文翻譯 411緒論1.1課題研究的目的及意義步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。1.2課題的研究方法采用紅外遙控器作為單片機(jī)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)控制的輸入端，當(dāng)遙控器處于控制狀態(tài)時(shí)，使用者每按下一個(gè)控制鍵，CPU從指定的存儲單元中讀取一系列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，串行輸出（位和位之間的時(shí)間間隔等于采樣時(shí)的時(shí)間間隔）給信號保持電路，同時(shí)由調(diào)制電路進(jìn)行信號調(diào)制，將調(diào)制信號經(jīng)放大后，由紅外線發(fā)射二極管進(jìn)行發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)對該鍵對應(yīng)設(shè)備功能的控制，從而控制步進(jìn)電機(jī)一系列動作。1.3論文構(gòu)成及研究內(nèi)容本文主要講述對步進(jìn)電機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)包括AT89S52單片機(jī)簡介、紅外線遙控器的原理、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用，并通過實(shí)例介紹了單片機(jī)在電機(jī)控制方面的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動控制的原理和方法。根據(jù)這一原理及硬件的設(shè)計(jì)通過KEIL軟件編寫程序，經(jīng)過反復(fù)運(yùn)行和調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)了基于紅外遙控用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。2AT89S52單片機(jī)簡介2.1AT89S52介紹AT89S52是美國ATMEI公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8Kbytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)80C51指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強(qiáng)大，低價(jià)位AT89S52單片機(jī)可為你提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。2.2性能參數(shù)和引腳2.2.1主要性能參數(shù)·與MCS—51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容·8K字節(jié)在系統(tǒng)編程Flash閃速存儲器·1000次擦寫周期·4.0—5.5V的工作電壓范圍·全靜態(tài)工作模式：0Hz—33MHz·三級程序加密鎖·128*8字節(jié)內(nèi)部RAM·32個(gè)可編程I/O口線·3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器·8個(gè)中斷源·全雙工串行UART通道·低功耗空閑和掉電模式·中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)·看門狗及雙數(shù)據(jù)指針·掉電標(biāo)識和快速編程特性·靈活的在系統(tǒng)編程2.2.1引腳功能及說明·VCC：供電電壓。

·GND：地。

·P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即是地址/數(shù)據(jù)線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)每位能驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0·P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1·P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)候，P2口線上的內(nèi)容，在整個(gè)訪問期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2·P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。P3口除了作為一般的I/O線外，更重要的用途是它的第二功能，P3口還接收一些用于FlashP3.0RXD（串行輸入口）

P3.1TXD（串行輸出口）

P3.2/INT0（外部中斷0）

P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）

P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）

P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）

P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）·RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。·ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效?！?PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)?！?EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。·XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入?！TAL2：來自反向振蕩器的輸出。AT89S52管腳圖見圖2.1所示。

圖2.1AT89S52管腳圖2.3寄存器介紹2.3.1特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)的地址空間映象如表2.1所示。并不是所有的地址都被定義了。片上沒有定義的地址是不能用的。讀這些地址，一般將得到一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)，寫入的數(shù)據(jù)將會無效。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“1”。由于這些寄存器在將來可能被賦予新的功能，復(fù)位后，這些位都為“0”。2.3.2定時(shí)器2寄存器寄存器T2CON和T2MOD包含定時(shí)器2的控制位和狀態(tài)位（如表2.3所示），寄存器對RCAP2H和RCAP2L是定時(shí)器2的捕捉/自動重載寄存器。2.3.3中斷寄存器各中斷允許位在IE寄存器中，六個(gè)中斷源的兩個(gè)優(yōu)先級也可在IE中設(shè)置。表2.1AT89S52特殊功能寄存器映象及復(fù)位值2.3.4雙數(shù)據(jù)指針寄存器為了更有利于訪問內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，系統(tǒng)提供了兩路16位數(shù)據(jù)指針寄存器：位于SFR中82H~83H的DP0和位于84H～85。特殊寄存器AUXR1中DPS＝0選擇DP0；DPS=1選擇DP1（如圖2.2所示）用戶應(yīng)該在訪問數(shù)據(jù)指針寄存器前先初始化DPS至合理的值表2.2AUXR1輔助寄存器1表2.3T2CON定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2控制寄存器2.4存儲器結(jié)構(gòu)MCS-51器件有單獨(dú)的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以64K尋址。2.4.1程序存儲器如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。對于89S52，如果EA接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。2.4.2數(shù)據(jù)存儲器：AT89S52有256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。高128字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。當(dāng)一條指令訪問高于7FH的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定CPU訪問高128字節(jié)RAM還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（SFR）。例如，下面的直接尋址指令訪問0A0H（P2口）存儲單元MOV0A0H,#data使用間接尋址方式訪問高128字節(jié)RAM。例如下面的間接尋址方式中，R0內(nèi)容為0A0H，訪問的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口（它的地址也是0A0H）。MOV@R0,#data堆棧操作也是簡介尋址方式。因此，高128字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也可用于堆棧空間。2.5中斷AT89S52有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、1、2）和一個(gè)串行中斷。這些中斷如圖2.2所示每個(gè)中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。如表2.4所示，IE.6位是不可用的。對于AT89S52，IE.5位也是不能用的。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫1。它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)品預(yù)留。定時(shí)器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時(shí)器0和定時(shí)器1標(biāo)志位TF0和TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S5P2被置位。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來。然而，定時(shí)器2的標(biāo)志位TF2在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來。表2.4中斷允許控制寄存器（IE）圖2.2中斷源2.6晶振特性如圖2.7所示，AT89S52單片機(jī)有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構(gòu)成自激振蕩器。從外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件的話，XTAL2可以不接，而從XTAL1接入，如圖2.4所示。由于外部時(shí)鐘信號經(jīng)過二分頻觸發(fā)后作為外部時(shí)鐘電路輸入的，所以對外部時(shí)鐘信號的占空比沒有其它要求，最長低電平持續(xù)時(shí)間和最少高電平持續(xù)時(shí)間等還是要符合要求的。圖2.3內(nèi)部振蕩電路連接圖圖2.4外部振蕩電路連接圖3步進(jìn)電機(jī)的控制原理及其單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)控制原理步進(jìn)電機(jī)可以對旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行高精度控制。步進(jìn)電機(jī)作為控制執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)和精密機(jī)械等領(lǐng)域。例如，在儀器儀表，機(jī)床設(shè)備以及計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備中（如打印機(jī)和繪圖儀等），凡需要對轉(zhuǎn)角進(jìn)行精確控制的情況下，使用步進(jìn)電機(jī)最為理想。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。

步進(jìn)電機(jī)和普通電動機(jī)不同之處是步進(jìn)電機(jī)接受脈沖信號的控制。步進(jìn)電機(jī)靠一種叫環(huán)形分配器的電子開關(guān)器件，通過功率放大器使勵(lì)磁繞組按照順序輪流接通直流電源。由于勵(lì)磁繞組在空間中按一定的規(guī)律排列，輪流和直流電源接通后，就會在空間形成一種階躍變化的旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子步進(jìn)式的轉(zhuǎn)動，隨著脈沖頻率的增高，轉(zhuǎn)速就會增大。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)同時(shí)與相數(shù)、分配數(shù)、轉(zhuǎn)子齒輪數(shù)有關(guān)。

現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。其中反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?，F(xiàn)階段，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)獲得最多的應(yīng)用。

步進(jìn)電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動的形式，正是這個(gè)特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合。不過步進(jìn)電機(jī)在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機(jī)。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)可以發(fā)揮其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和成本低的特點(diǎn)。使用恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候，甚至可以和直流伺服電動機(jī)性能相媲美。

步進(jìn)電動機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)兩個(gè)相鄰磁極之間的夾角為60。。線圈繞過相對的兩個(gè)磁極，構(gòu)成一相（A-A’,B-B’,C-C’）。磁極上有5個(gè)均勻分布的矩形小齒，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，而有40個(gè)小齒均勻分布在其圓周上，且相鄰兩個(gè)齒之間的夾角為9。。當(dāng)某繞組通電時(shí)，相應(yīng)的兩個(gè)磁極就分別形成N-S極，產(chǎn)生磁場，并與轉(zhuǎn)子形成磁路。如果這時(shí)定子的小齒與轉(zhuǎn)子沒有對齊，則在磁場的作用下轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動一定的角度，使轉(zhuǎn)子齒與定子齒對齊，從而使步進(jìn)電機(jī)向前“走”一步。步進(jìn)電機(jī)的控制方式如果通過單片機(jī)按順序給繞組施加有序的脈沖電流，就可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字角度的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)動的角度大小與施加的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)動的速度與脈沖頻率成正比，而轉(zhuǎn)動方向則與脈沖的順序有關(guān)。以三相步進(jìn)電機(jī)為例，電流脈沖的施加共有三種方式。單相三拍方式——按單相繞組施加電流脈沖雙向三拍方式——按雙相繞組施加電流脈沖三相六拍方式——單相繞組和雙相繞組交替施加電流脈沖單相三拍方式的每一拍步進(jìn)角為3。，三相六拍的步進(jìn)角則為1.5。因此，在三相六拍下，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行反轉(zhuǎn)平穩(wěn)柔和，但在同樣的運(yùn)行角度與速度下，三相六拍驅(qū)動脈沖的頻率需提高一倍，對驅(qū)動開關(guān)管的開關(guān)特性要求較高。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動方式步進(jìn)電機(jī)常用的驅(qū)動方式是全電壓驅(qū)動，即在電機(jī)步移與鎖步時(shí)都加載額定電壓。為了防止電機(jī)過流及改善驅(qū)動特性，需要限流電阻。由于步進(jìn)電機(jī)鎖步時(shí)，限流電阻要消耗掉大量的功率，故限流電阻要有較大的功率容量，并且開關(guān)管也要有較高的負(fù)載能力。步進(jìn)電機(jī)的另一種驅(qū)動方式是高低壓驅(qū)動，即在電機(jī)移動時(shí)，加額定或超過額定值的電壓，以便在較大的電流驅(qū)動下，使電機(jī)快速移步；而在鎖步時(shí)，則加低于額定電壓，只讓電機(jī)繞組流過鎖步所需的電流值。這樣，既可以減少限流電阻的功率消耗，又可以挺高電機(jī)的運(yùn)行速度，但這種驅(qū)動方式的電路要復(fù)雜一些。驅(qū)動脈沖的分配可以使用硬件方法，即用脈沖分配器實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在，脈沖分配器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、芯片化、市場上可以買到。但硬件方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也較高。步進(jìn)電機(jī)控制（包括控制脈沖的產(chǎn)生和分配）也可以使用軟件方法，即用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，這樣既簡化了電路，也降低了成本。使用單片機(jī)以軟件方式驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，不但可以通過編程方法，在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、往返轉(zhuǎn)動的角度以及轉(zhuǎn)動次數(shù)等，而且還可以方便靈活地控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，一滿足不同用戶的要求。因此，常把單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制電路稱之為可編程步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動器。3.2編程實(shí)例進(jìn)電機(jī)必須有驅(qū)動才可以運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動信號必須是脈沖信號，沒有脈沖信號的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)停止，如果加入的脈沖信號，就會以一定的角度（成為步進(jìn)角）轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的速度與脈沖的頻率成正比。步進(jìn)電機(jī)有瞬間啟動的急速停止的優(yōu)越性。改變脈沖的順序，可以改變轉(zhuǎn)動的方向。XLISP系列套件采用的是12V步進(jìn)電機(jī)，為了演示的方便，我們?yōu)樗峁┝?V的電源，此時(shí)轉(zhuǎn)動力矩較小，我們也可以吧他應(yīng)用為12V。該步進(jìn)電機(jī)的耗電流為200ma左右，采用uln2003驅(qū)動，驅(qū)動端口為P1.0,P1.1,P1.2,P1.3.由于uln2003本身是一個(gè)反向器，因此在實(shí)際應(yīng)用中我們在他前面設(shè)計(jì)了一個(gè)74ls14的反向器。使他最終的結(jié)果還是相同的。反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)步數(shù)P1.0P1.1P1.2P1.303h1110006h201100ch3001109h41001步數(shù)P1.0P1.1P1.2P1.303h1110009h210010ch3001106h40110步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)程序：接線方式，用一根4PIN排線一端插入P1.0—P1.3，另一端插入步進(jìn)電機(jī)JP31口。

loop:movR3,#0FFh

;30h送ff即-1

main:INCR3

mova,R3

tt:

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVP1,A

;送顯示

movr7,#5

decr7

lcalldelay

;延時(shí)一段時(shí)間

cjnea,#06H,main

;如果是最后一個(gè)數(shù)據(jù)重新開始

ljmploop

;

否則R3清除

ret

TAB:DB03H,09H,0CH,06H;步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)表DELAY:;延時(shí)程序MOV

R5,#255

D3:MOVR2,#25

D4:DJNZR2,D4

DJNZR5,D3

RETEnd4XLISP系列單片機(jī)綜合仿真試驗(yàn)儀4.1系統(tǒng)簡介XLISP系列單片機(jī)綜合仿真試驗(yàn)儀（以下簡稱XLISP系列）是深圳學(xué)林電子有限公司（51測試網(wǎng)）綜合多年經(jīng)驗(yàn)開發(fā)出的多功能8051單片機(jī)平臺（兼容AVR/PIC單片機(jī)的部分燒寫功能）。本系列目前包含XL600單片機(jī)試驗(yàn)儀和XL1000USB型單片機(jī)試驗(yàn)儀，集成常用的單片機(jī)外圍硬件，ISP下載線，單片機(jī)仿真器，單片機(jī)試驗(yàn)板，編程器功能于一身，特別適合新手學(xué)習(xí)使用！XL600系統(tǒng)的特點(diǎn)：1全開放的模塊化設(shè)計(jì)：所有硬件資源對用戶開放，搭配隨心所欲，不會出現(xiàn)硬件束縛軟件的情況。既可學(xué)習(xí)軟件，更可深入的了解硬件。2高品質(zhì)的工藝：本機(jī)采用高檔透明雅克力面板，鋁合金外箱，全貼片機(jī)器生產(chǎn)，工藝精美絕倫！XL600的外包裝，專業(yè)定做包裝盒，盡顯大家風(fēng)范。包裝尺寸：270*190*65毫米包裝重量：1.2公斤XL600的外觀采用鋁合金包裝，黑色雙面PCB，全SMT工藝可能是您見到最為精美的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀，豪華高貴，一見傾心。3超強(qiáng)的電路資源配備：集成了基本上所有單片機(jī)應(yīng)用中可能遇到的功能模塊部份，你再也不必要去找其他零件，即可輕松完成您所需要的開發(fā)任務(wù)。XL600實(shí)驗(yàn)儀硬件組成列表：基本試驗(yàn)資源數(shù)字硬件電路試驗(yàn)資源擴(kuò)展試驗(yàn)資源高級應(yīng)用試驗(yàn)8位按鍵開關(guān)（端口直接）74LS14反向器1602字符液晶屏（標(biāo)配）步進(jìn)電機(jī)（標(biāo)配）8位發(fā)光管（端口指示）74LS164串入并出Dac0832數(shù)字-模擬89C2051核心監(jiān)控（穩(wěn)定高速）8位撥動開關(guān)（端口直接）74LS47數(shù)碼管譯碼ADC0804模擬-數(shù)字18B20數(shù)字溫度采集（可選）8位數(shù)碼管顯示（動態(tài)或者靜態(tài)）74LS165并入串出24C02串行EPROM12864中文液晶0802（可選）小喇叭警報(bào)器（唱歌）74LS138譯碼器93C46EPROM紅外線遙控（標(biāo)配遙控器）16*16矩陣按鍵開關(guān)（行列式）MAX232串行通信單片機(jī)仿真（標(biāo)配仿真頭）ISP下載（單片機(jī)在線編程）。4完美的例子程序：集合本公司多年的經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)模塊都有完整的帶中文注釋例子程序，原理圖，接線方法，很多都可以直接拿來應(yīng)用?？焖偬岣吣挠布?，軟件編程水平。（以下是部分程序的截圖,更多程序見光盤）。5所有端口全部采用防插反設(shè)計(jì)，均配有連接照片和中文注解，即便您是初學(xué)者，也能輕松掌握。7ISP下載CPU控制編程，不受電腦配置及操作系統(tǒng)影響，穩(wěn)定性一流。可以作為一臺獨(dú)立的ISP下載線使用，支持芯片包括51/AVR/PIC各系列！同時(shí)在板上可以直接對89S51/52等等芯片編程,當(dāng)作獨(dú)立編程器使用。6配有40P外接仿真頭，可以作為一臺獨(dú)立的51單片機(jī)硬件仿真器使用，通過KEILSOFT軟件配合，即可對外部硬件以及板上資源實(shí)現(xiàn)單步調(diào)試，斷點(diǎn)，全速等等全部功能。7全中文軟件操作導(dǎo)航，獨(dú)有智能一鍵通設(shè)計(jì)，擦除，寫入，校驗(yàn)，運(yùn)行自動完成，軟件中英文自動選擇，適合港臺地區(qū)用戶使用。特別設(shè)計(jì)的燒寫實(shí)驗(yàn)仿真3IN1的公用卡座，CPU插上后即不需要插拔，燒寫仿真等公用串口，使用極其方便簡潔。4.2安裝4.2.1軟件安裝（1）插入隨機(jī)的驅(qū)動關(guān)盤，打開驅(qū)動程序\XLISP系列試驗(yàn)儀目錄。（2）雙擊其中的setup.exe，按照提示，點(diǎn)下一步直接完成安裝：如果提醒您系統(tǒng)文件過舊則需要重新啟動計(jì)算機(jī)，重啟后繼續(xù)安裝。（3）備份的免安裝的全部文件，如果您確實(shí)沒有辦法安裝，可以直接COPY該目錄到您的硬盤，運(yùn)行XLISP.EXE。另外不要忘記把所有的文件的只讀屬性去掉。4.2.2硬件安裝（1）打開XLISP系列的包裝。插入隨機(jī)的串口線（9針對9針），然后插上隨機(jī)的USB電纜（用于提供5V電源）。（2）按下電源開關(guān)，此時(shí)電源指示燈亮。同時(shí)注意XL600燒寫指示燈亮大約1秒種后熄滅，此時(shí)表示系統(tǒng)自檢正常！。4.3ISP下載部分的應(yīng)用ISP（In-SystemProgramming）在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程，ISP技術(shù)是未來發(fā)展方向。XLISP系列的ISP部分是業(yè)界首創(chuàng)的具備傳統(tǒng)編程器的可靠性與下載線的方便性于一身的前衛(wèi)產(chǎn)品。通過單片機(jī)控制時(shí)序，232串行通信，徹底解決并口ISP兼容性、可靠性問題。將下載頭的相關(guān)引腳引入目標(biāo)板，即可方便快速的對目標(biāo)板在系統(tǒng)編程。ISP下載部分支持的芯片列表：51系列單片機(jī)：AT89S51,AT89S52,AT89S53,AT89S8252,AT89LS51,AT89LS52,AT89LS53,AT89LS8252AVR系列單片機(jī)：AT90S2323,AT90S2343AT90S4433,AT90S8535ATmega16,ATmega16L,ATmega161,ATmega161L,ATmega163,ATmega32,ATmega32LATmega323,ATmega323L,ATmega64,ATmega64LATmega8,ATmega8L,ATmega8515,ATmega8515LATmega8535,ATmega8535LATtiny12,ATtiny12L,ATtiny13,ATtiny13LATtiny15,ATtiny15L,ATtiny22,ATtiny22L,ATtiny26,ATtiny26LPIC系列單片機(jī)：PIC16F870,PIC16F871,PIC16F872,PIC16F873,PIC16F874,PIC16F876,PIC16F877,PIC16F873A,PIC16F874A,PIC16F876A,PIC16F877AAT24CXX：AT24C01,AT24C02,AT24C04,AT24C08,AT24C16,AT24C32,AT24C64,AT24C128,AT24C4.4XLISP系列仿真操作指南概述:XLISP系列的仿真部份通過隨機(jī)的SST89E564仿真監(jiān)控芯片實(shí)現(xiàn)。通過和KEIL軟件配合使用,不僅可以實(shí)現(xiàn)對板上資源的仿真，更可通過隨機(jī)的40PIN仿真頭對外接的目標(biāo)板進(jìn)行仿真。.可仿真89C51、89C52、89S51、89S52、89C58等等51內(nèi)核的單片機(jī)。.直接支持KEILC51的IDE開發(fā)仿真環(huán)境。.USB/RS-232通訊接口,波特率4.8Kbps-57.6Kbps自適應(yīng)。特別適合無串口的筆記本電腦用戶。

.監(jiān)控程序占用用戶的資源少,全速運(yùn)行不占用資源。

.片內(nèi)63K程序空間可以隨時(shí)進(jìn)行在線程序更新。

.可單步、斷點(diǎn)、全速、可參考變量、RAM變量。

.支持匯編、C語言，混合調(diào)試。.板載仿真頭接口可以和任何的試驗(yàn)板、目標(biāo)板進(jìn)行連接，從而達(dá)到硬件仿真的無限擴(kuò)展。硬件安裝:首先將9針串口插頭接到PC的串口上,比如COM1。然后連接好直流電源,將仿真芯片（不是at89s51）插入試驗(yàn)卡座并鎖緊。(注意：此處是串口方式運(yùn)行，如果是USB方式運(yùn)行，那么插入U(xiǎn)SB線)如果直接仿真板上的資源，那么首先用隨機(jī)的排線根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌严嚓P(guān)IO端口連接到相關(guān)的硬件上，仿真結(jié)果直接體現(xiàn)到XL1000的試驗(yàn)板上。如果您需要仿真自己的目標(biāo)板，把仿真頭插入目標(biāo)板，仿真結(jié)果將體現(xiàn)到您自己的目標(biāo)板上。軟件安裝:直接拷貝光盤\開發(fā)工具\(yùn)keil\到c盤的根目錄,去掉所有文件的只讀屬性.（注意必須是c盤根目錄，不要安裝在其他目錄）執(zhí)行keil\uv2\uv2.exe即可(可將文件發(fā)送到桌面快捷方式)KEIL軟件就是他的驅(qū)動軟件。532位HT6121編碼紅外遙控器5.1紅外遙控器介紹遙控器由紅外接收及發(fā)射電路、信號調(diào)理電路、中央控制器、程序及數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤及狀態(tài)指示電路組成。遙控器有兩種狀態(tài)：學(xué)習(xí)狀態(tài)和控制狀態(tài)。當(dāng)遙控器處于學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，使用者每按一個(gè)控制鍵，紅外線接收電路就開始接收外來紅外信號，同時(shí)將其轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)過檢波、整形、放大，再由CPU定時(shí)對其采樣，將每個(gè)采樣點(diǎn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以8位為一個(gè)單位，分別存放到指定的存儲單元中去，供以后對該設(shè)備控制使用。當(dāng)遙控器處于控制狀態(tài)時(shí)，使用者每按下一個(gè)控制鍵，CPU從指定的存儲單元中讀取一系列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，串行輸出（位和位之間的時(shí)間間隔等于采樣時(shí)的時(shí)間間隔）給信號保持電路，同時(shí)由調(diào)制電路進(jìn)行信號調(diào)制，將調(diào)制信號經(jīng)放大后，由紅外線發(fā)射二極管進(jìn)行發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)對該鍵對應(yīng)設(shè)備功能的控制。紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。5.2HT6121編碼紅外遙控器結(jié)構(gòu)XLISP系列試驗(yàn)儀配有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的32位HT6121編碼紅外遙控器。通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如圖1所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。5.3HT6121編碼紅外遙控器原理當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”，其波形如圖2所示解碼的關(guān)鍵是如何識別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0.56ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0.56ms,“1”為1.68ms,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0.56ms低電平過后，開始延時(shí)，0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，延時(shí)必須比0.56ms長些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠，一般取0.84ms左右均可。

6本課題的軟硬件設(shè)計(jì)6.1硬件設(shè)計(jì)6.1.1HT6121編碼紅外遙控器的設(shè)置因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的XLISP單片機(jī)仿真試驗(yàn)儀已經(jīng)內(nèi)配置一個(gè)HT6121的遙控器，所以只需對其進(jìn)行按鍵編程設(shè)置即可。通過匯編程序，使得按遙控器0—9，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，按遙控器11—19步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。HT6121編碼紅外遙控器的連接用一根IPIN數(shù)據(jù)線一端插入CPU部分JP53（P3口）的P3.7，另外一端插入紅外遙控器部分的輸出端JP45。6.1.3數(shù)碼管的設(shè)置數(shù)碼管動態(tài)掃描數(shù)據(jù)JP5口接P0口，數(shù)碼管顯示控制JP8口接P2口步進(jìn)電機(jī)的連接步進(jìn)電機(jī)采用的是ULN2003驅(qū)動，驅(qū)動端口為P1.0，P1.1，P1.2，P1.3。由于ULN2003本身就是一個(gè)反向器，因此在實(shí)際應(yīng)用中我們在他們前面設(shè)計(jì)了一個(gè)74ls14的反向器，使他最終的結(jié)果還是同相。6.2軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用KeilC51編程軟件進(jìn)行程序的編寫，本程序設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)通過紅外遙控器來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。org00hJMPMAIN

ORG30HMAIN：

MOVP1,#0FFH

MOVP2,#0FFH

MOVP3,#0FFHSTART:

JBP3.7,$;等待遙控信號出現(xiàn)SB:

MOVR4,#8;8毫秒為高電平錯(cuò)誤SBA:

MOVR5,#250SBB:

JBP3.7,SXB1

DJNZR5,SBB

DJNZR4,SBA

MOVR4,#2

JMPSBCSXB1:MOVR5,#5SXB2:;去掉20US的尖峰干擾信號

JNBP3.7,SBB

DJNZR5,SXB2

JMPSTARTSBC:

MOVR5,#250SB1:

JBP3.7,SB2;2MS內(nèi)不為高電平錯(cuò)誤DJNZR5,SB1

DJNZR5,SB1DJNZR4,SBC

JMPSTARTSB2:;去掉20US的尖峰干擾信號

MOVR5,#5SB2_A:

JNBP3.7,SB1

DJNZR5,SB2_A

MOVR4,#3SB2_1:

MOVR5,#250SB3:;監(jiān)測4.5MS高電平，如3MS內(nèi)出現(xiàn)低電平錯(cuò)誤

JNBP3.7,SXC

DJNZR5,SB3

DJNZR4,SB2_1

MOVR4,#2

JMPSB3_1SXC:;去掉20US的尖峰干擾信號

MOVR5,#5SXC1:

JBP3.7,SB3

DJNZR5,SXC1

JMPSTARTSB3_1:;監(jiān)測4.5MS高電平，如5MS內(nèi)不為低錯(cuò)誤

MOVR5,#250SB3_2:

JNBP3.7,SB4

DJNZR5,SB3_2

DJNZR4,SB3_1

JMPSTARTSB4:;去掉20US的尖峰干擾信號

MOVR5,#5SB4_1:

JBP3.7,SB3_2

DJNZR5,SB4_1

MOVR1,#1AH;設(shè)定1AH為起始RAM區(qū)

MOVR2,#4PP:MOVR3,#8JJJJ:

MOVR5,#250JJJJ2:;1MS內(nèi)不為低電平錯(cuò)誤

JBP3.7,JJJJ3

DJNZR5,JJJJ2

JMPSTARTJJJJ3:

LCALLYS1;高電平開始后用882微秒的時(shí)間尺去判斷信號此時(shí)的高低電平狀態(tài)

MOVC,P3.7;將P3.7狀態(tài)0或1存入C中

JNCUUU;如果為0就跳轉(zhuǎn)到UUU

MOVR5,#250JJJJ4:

JNBP3.7,UUU

NOP

DJNZR5,JJJJ4

JMPSTARTUUU:MOVA,@R1;將R1中地址的給A

RRCA;將C中的值移入A中的最低位

MOV@R1,A;將A中的數(shù)暫存在R1中

DJNZR3,JJJJ;接收地址碼的高8位

INCR1;對R1加1，換成下一個(gè)RAM

DJNZR2,PP;接受完16位地址碼和8位數(shù)據(jù)碼和8位數(shù)據(jù)反碼，存放在1AH/1BH/1CH/1DH的RAM中

;以下對代碼是否正確和定義進(jìn)行識別

MOVA,1AH;比較高8位地址碼

XRLA,#00000000B;判斷1AH的值是否等于00000000，相等的話A為0

JNZEXIT;如果不等解碼失敗退出

MOVA,1BH;比較低8位地址

XRLA,#11111111B;再判高8位地址是否正確

JNZEXIT;如果不相等說明解碼失敗退出LCALLYS3

MOVA,1CH;比較數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼是否正確?

CPLA

XRLA,1DH;將1CH的值取反后和1DH比較不同則無效丟棄，核對數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確

JNZEXIT;如果不相等說明解碼失敗退出LCALLYS3

CLRP2.6;選中數(shù)碼管

CLRP3.3;解碼成功喇叭響?

AJMPBIJIAO

;判斷在118毫秒內(nèi)是否有連發(fā)碼AA:MOVR1,#25

XX:ACALLYS2

JNBP3.7,HH;跳轉(zhuǎn)到HH

DJNZR1,XX

EXIT:;對所有端口清零

AJMPSTART

;連發(fā)碼判斷程序段

HH:MOVR6,#4

S:ACALLYS1;調(diào)用882微秒延時(shí)子程序

JBP3.7,EXIT;延時(shí)882微秒后判斷P3.7腳是否出現(xiàn)高電平如果有就退出解碼程序

DJNZR6,S;重復(fù)4次，目的是確認(rèn)JNBP3.7,$;等待高電?

LCALLYS3

AJMPAABIJIAO:

MOVR0,#18;一共18個(gè)按鍵

MOVDPTR,#TAB_REM;遙控鍵值查表

LOOKUP_1:

MOVA,R0

;查表偏移量

MOVCA,@A+DPTR

XRLA,1cH

;比較鍵值

JZREM_BAK0

;相等轉(zhuǎn)移

DJNZR0,LOOKUP_1

;直到18個(gè)健比較完畢

JMPEXIT

;都不對退出

REM_BAK0:

;鍵值處理

MOVA,R0

;R0

MOVR1,A

;

SUBBA,#9

;如果大于9則反轉(zhuǎn)并將值減去9

JCREM_BAK1

;小余或等于9到正轉(zhuǎn)

INCA

;加1

MOVR1,A

;查顯示碼表

MOVDPTR,#TABLE1

;

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

;送顯示

CLRP2.6

;開顯示REM_REV:

;反轉(zhuǎn)程序

CALLREV

CALLdelay

;轉(zhuǎn)速

DJNZR1,REM_REV

;轉(zhuǎn)動的步數(shù)到了停止

JMPAA

REM_BAK1:

;正轉(zhuǎn)程序

NOP

MOVA,R1

;按鍵數(shù)值判斷執(zhí)

MOVDPTR,#TABLE1

;查顯示碼表

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

;送顯示

CLRP2.6

;開顯示REM_FOR:

;正轉(zhuǎn)

CALLFOR

CALLDELAY

DJNZR1,REM_FOR

JMPAA

for:movr0,#00h

;正轉(zhuǎn)到tab取碼指針初值

for1:mova,r0

;取碼

movdptr,#table

;

movca,@a+dptr

jzFOREXT

;是否到了結(jié)束碼00h

cpla

;把a(bǔ)cc反向

movp1,a

;輸出到p1開始正轉(zhuǎn)

calldelay

;轉(zhuǎn)動的速度

incr0

;取下一個(gè)碼

jmpfor1

;繼續(xù)正轉(zhuǎn)

rev:movr0,#05h

;反轉(zhuǎn)到tab取碼指針初值

rev1:mova,r0

movdptr,#table

;取碼

movca,@a+table

jzFOREXT

;是否到了結(jié)束碼00h

cpla

;把a(bǔ)cc反向

movp1,a

;輸出到p1開始反轉(zhuǎn)

calldelay

;轉(zhuǎn)動的速度

incr0

;取下一個(gè)碼

jmprev1

;繼續(xù)反轉(zhuǎn)

FOREXT:

RET

YS1:

MOVR4,#20

;延時(shí)子程序1，精確延時(shí)882微秒

D1:MOVR5,#20

DJNZR5,$

DJNZR4,D1

RET

YS2:MOVR4,#10

;延時(shí)子程序2，精確延時(shí)4740微秒

D2:MOVR5,#235

DJNZR5,$

DJNZR4,D2

RET

YS3:MOVR4,#2;延時(shí)程序3，精確延時(shí)1000微秒

D3:MOVR5,#248

DJNZR5,$

DJNZR4,D3

RET

TAB_REM:

;遙控的鍵值

DB00H

DB10H,03H,01H,06H,09H,1DH,1FH,0DH,19H

DB11H,15H,17H,12H,16H,4CH,40H,48H,04H

delay:

movr3,#40

;步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速20ms

m3:

movr2,#248

djnzr2,$

djnzr3,m3

ret

TABLE1:db28h,7eh,0a2h,62h,74h,61h,21h,7ah,20h,60h;數(shù)碼管的碼表

;0123456789

table:

db03h,09h,0ch,06h

;正轉(zhuǎn)表

db00

;正轉(zhuǎn)結(jié)束

db03h,06h,0ch,09h

;反轉(zhuǎn)

db00

;反轉(zhuǎn)結(jié)束

end電路原理圖結(jié)論在本課題的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，采用HT6121紅外遙控器作為單片機(jī)的輸入端，用于控制步進(jìn)電機(jī)。單片機(jī)P0，P1，P2口作為設(shè)計(jì)的輸出端口。AT89S52單片機(jī)的P0口作為數(shù)據(jù)輸出口接到數(shù)碼管的數(shù)據(jù)口，對其進(jìn)行段選。P2口接到用來顯示的數(shù)碼管的顯示位口，用作位選。P1口接步進(jìn)電機(jī)。管腳P3.7接紅外遙控部分的輸出端JP45，用于實(shí)現(xiàn)HT6121遙控器對步進(jìn)電機(jī)的控制。軟件設(shè)計(jì)中，對遙控器的按鍵、步進(jìn)電機(jī)通過匯編編程的設(shè)置進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)不同的動作，如正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)等，使其按下不同的按鍵后，步進(jìn)電機(jī)有相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)和相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)數(shù)。通過試驗(yàn)結(jié)果可以看出，用紅外遙控器通過單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動的方案是可行的，且軟硬件設(shè)計(jì)原理及方案并不是十分復(fù)雜。由此可見，單片機(jī)在步進(jìn)電機(jī)控制方面將會有更加廣泛的應(yīng)用。致謝本論文是在導(dǎo)師趙延?xùn)|的悉心指導(dǎo)下完成的，在整個(gè)課題的過程中趙老師投入了大量的精力，給予我很多有益的指導(dǎo)和幫助，使得論文能夠順利完成。在此向趙老師表示忠心的感謝。由衷感謝我的父母。他們在二十多年中不吝對我的疼愛，給我自始至終的支持，給我包容、寬容，給我成長的勇氣。正是他們二十多年無私的疼愛和關(guān)懷，才使得我能夠不斷進(jìn)步成長。沒有我親愛的父母，就沒有我的今天。最后，感謝所有關(guān)心我的老師、同學(xué)和朋友們。有太多一直關(guān)心我和幫助我的人，限于篇幅，這兒不能一一寫下他們的名字。感謝這么多年以來一直關(guān)心我的成長的老師們，感謝這么多年以來一直關(guān)心我的奮斗的同學(xué)、朋友們。他們對我的所有關(guān)心和幫助，我都一一銘記于心。參考文獻(xiàn)[1]張毅剛,澎喜源等.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004[2]李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999[3]蔡朝陽.單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專題制作[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006[4]劉文濤.MCS-51單片機(jī)培訓(xùn)教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:141~145[5]孫育才,.王榮興,孫華芳.新型AT89S52系列單片機(jī)及其應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005:5~127[6]邵貝貝,龔光華.單片機(jī)認(rèn)識與實(shí)踐[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2006：45~89[7]嚴(yán)天峰.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與仿真調(diào)試[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社.2005：36~58[8]陳雪麗,單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005:98~145[9]南建輝,熊鳴,王軍茹.MCS—51單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例[M].北京:清華大學(xué)出版社.2004:136~171附錄A英文原文DesignofInfraredSignalEmissionBasedonMCS-51MicroprocessorZHANGHongnan,JIANGChao,HUANGYayou,andHUSaichunAbstract-Applicationspecificintegratedemissionchipsareincompatiblewithoneanotherintermsofthetelecontrol-codeformats,anobstaclefortheuniversalapplicationofremotecontrollers.InthispaperMCS-51microprocessorisusedtosimulatetheemissionofremotecodesbelongingtoPT2248chips,programsaredesignedtoproducespecifictelecontrol-codes,assistedbyperipheralcircuitstotransmittheinfraredsignal.Thewholesystemissimple,low-costandcanbeuniversallyused.KeyWord:MCU,infraredsignal,remotecodeI.INTRODUCTIONNOWADAYSapplicationspecificintegratedemissionchipsarewidelyusedtotransmitinfraredsignalofremotecontrol,suchasToshibaTC9012andPhilipsSAA3010T.Butthesevariousremotecontrollerscanonlyworkfortheircorrespondentcontrolobjects,becausetheformatofremotecodesbetweenthesechipsisalwaysincompatible.Souniversalitypresentsanissue[1]*InthisdesignweusealowcostMCS-51microprocessortosimulatetheemissionofremotecodesofPT2248(BT5048)chips.Wealsowriteappropriateprogramstoproducespecificremotecodesanddesignauxiliaryperipherycircuitstotransmittheinfraredsignal.Thewholesystemissimple,low-costandcanbeuniversallyused.[2].II.DESIGNPRINCIPLESOurdesignisconsistedofhardwaredesignandsoftwaredesign.A.DesignofHardwareThehardwarepartcanbedividedintotwoparts:localoscillatorandfrequencymixer.Itsfunctionistomodulatethe38ksquare-wavewithcodesproducedbythemicroprocessor.ThelocaloscillatorpartgeneratesaTTLsquare-waveof38k,whichemploysalowcostcapacitypositive-feedbackmultivibrator,asisshowninFig.1Thefrequencymixerpartmodulatesthethe38ksquare-wavewithtelecontrol-codesproducedbymicroprocessor.AccordingtotheformatofPT2248,whenthesignalofbasefrequencyis"0",outputwillbehighlevel.Whenthesignalofbasefrequencyis"1",the38kTTLsquare-wavewillbeproduced,asFig.2shows.thecircuitmeetrequirementswithNANDgatesalone,whichshareonechipwiththeoscillator,hencechipcostisreduced.TheentirecircuitofhardwarepartisshowninFig.3.theNANDgateisSN74HCTOONQUAD4-INPUTNANDgate.WeusethewavegeneratortoproduceTTLsquare-wave(f-36.5KHz)inordertosimulatetheoutputofmicroprocessor[3].Theoutputoflocaloscillatorandfrequencymixerischeckedwithanoscilloscope,andtheresultshowsthattheNANDgatecanrealizefrequencymixing.B.DesignofSoftwareTheeighteenbuttonsofPT2248inputunitformsa6X3matrixwhichconsistsofthebuttoninputsKI1K6andTI1T3,asFig.4shows.Thebuttons1-6areformedbyrespectivecombinationsofKI1K6andTI,theycanoutputcontinuoussignals,andtheinputcanbecarriedonwithatmost6buttons.Similarly,thebuttons718areindividualcombinationsofKI1K6andT2-T3.Theyareone-timetriggerbuttons,oneinputcorrespondtooneoutput.TheemissioninstructionofPT2248isa12-bitcode,includingCl1,C2,C3,H,51,S2,Dl,D2,D3,D4,D5andD6.CIC3arecodebitswhichcorrespondstodifferentcodesbydifferentdecoders.H,SIandS2correspondtoTi1,T2andT3,correspondingtocontinualsignalsorone-timetriggersignals.An