步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 目 錄 1 前言 . 2 方案設(shè)計(jì) . 1 2 1 任務(wù) . 1 2 3 技術(shù)方案與 論證 . 1 3 電路設(shè)計(jì) 3 1 系統(tǒng)電路原理 . 3 2 主要元器件選擇 . 3 3 單元電路設(shè)計(jì) . 4 程序設(shè)計(jì) . 4 1 系統(tǒng)程序流程 . 4 2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) . 5系統(tǒng)仿真 5 1 系統(tǒng)仿真 5 2 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析 6 總結(jié)與體會(huì) . 23 參考文獻(xiàn)資料 . 24 第 1章 方案設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.1.1設(shè)計(jì) 要求 (1)用帶中斷行列式鍵盤作為數(shù)據(jù)和暫停等功能的輸入 (2)七段數(shù)碼管顯示當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài) (3)采用集成芯片作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 (4)使用 PROTEUS 軟件對(duì)程序進(jìn)行仿真和調(diào)試 1.1.2設(shè)計(jì) 任務(wù) (1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求劃分功能模塊 (2)編程 實(shí)現(xiàn)模塊要求 (3)根據(jù)模塊 畫出總電路圖 (4)畫出 模塊 程序流程圖 (5)編寫 整個(gè) 源程序 代碼 (6)PROTEUS 仿真 與調(diào)試 1.2 方案設(shè)計(jì)與論證 1.2.1總體方案論證與比 較 方案一、采用 AT89C51 單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元。 以 AT89C51 單片機(jī)為核心的控制電路，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案， 使用行列式鍵盤作為數(shù)據(jù)的輸入 、 數(shù)碼管做數(shù)據(jù)的輸出顯示 、 以 L298 作為驅(qū)動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī) ，實(shí)現(xiàn) 步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn) 、 反轉(zhuǎn)、暫停、繼續(xù)。修改延時(shí)子程序可控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 在本系統(tǒng)中，行列式鍵盤起著人機(jī)交互的作用，是輸入電路的主要組成部分，行列式鍵盤是通過反轉(zhuǎn)法編程實(shí)現(xiàn)的，相對(duì)于 行列 的查詢法，更加簡單實(shí)用，容易理解。在行列式鍵盤的程序設(shè)計(jì)中，利用了中斷程序，更好的體現(xiàn)了控制的實(shí)時(shí)性，它既和硬件有關(guān) ，又和軟件有關(guān)，使得步進(jìn)電機(jī)的控制更靈活，效率更高；利用四位一SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 體的七段數(shù)碼管顯示輸入的步數(shù)，并動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前剩余步數(shù)；以 L298 數(shù)字芯片作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，解決單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力不足的缺點(diǎn)。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)， 具有高度的智能化、人性化，一定程度體現(xiàn)了智能 ，能滿足系統(tǒng)的要求。此方案的基本原理如圖 1.1 所示。 圖 1.1 方案一原理框圖 方案二、采用電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)數(shù)字芯片 L297 以及 L298 組合使用控制步進(jìn)電機(jī)。 采用數(shù)字電路對(duì)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制的信號(hào)進(jìn)行處理，由于 L297 以及 L298的組合使用，能有效的減少單片機(jī) I/O 口的使用，并大幅度的提高單片機(jī)的帶負(fù)載能力。但由于該課程設(shè)計(jì)可用的 I/O 口充足，如果過多的使用數(shù)字芯片， 這樣必然帶來高成本、電路復(fù)雜等缺點(diǎn) 。因此，本方案靈活性不高，效率低，不利于步進(jìn)電機(jī)的性能。同時(shí)，對(duì)各路信號(hào)處理也比較困難。 比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案一簡潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此本設(shè)計(jì)采用方案一來實(shí)現(xiàn)。 AT89S51 單片機(jī) 鍵盤輸入模塊 步進(jìn)電機(jī) 顯示模塊 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 第 2 章 電路設(shè)計(jì) 2.1 系統(tǒng)電路原理 系統(tǒng)電路圖如圖 2.1 所示 圖 2.1 系統(tǒng)電路圖 2.2 主要元器件選擇 單片機(jī) 具有 運(yùn)算能力強(qiáng)、功耗低、大尋址范圍以及 廉價(jià)等特點(diǎn)，基于單片機(jī)的上述優(yōu)越性，所以首選單片作為整個(gè)電路設(shè)計(jì)的核心控制器件。綜合單片機(jī)存儲(chǔ)器，驅(qū)動(dòng)能力，抗干擾能力等各個(gè)方面的要求選擇 ATS89C51。 顯示電路采用四位一體的七段數(shù)碼管既能夠滿足顯示的要求，同時(shí)相對(duì)于使用 LCD 作為電路顯示單元來說， 從顯示效果上七段數(shù)碼管顯示 具有 字符大，亮度高等特點(diǎn)，從硬件電路上七段 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)也同樣簡單，并且七段數(shù)碼管的成本更低，更符合設(shè)計(jì)效益方面的要求。 由于單片機(jī)最高輸出電壓為 +5V，而步進(jìn)電機(jī)的額定工作電壓是 +12V，所以必須采用外圍的驅(qū)動(dòng)電路。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路多種多樣，從設(shè)計(jì)的要求分析，我們可以采用單電源供電方式電路作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。兩相步進(jìn)電機(jī)工作在雙相四拍工作方式時(shí)需要四種不同狀態(tài)的時(shí)序脈沖， 所以使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298 能夠使電路的結(jié)構(gòu)更簡單，并且能夠提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 2.3 單元電路設(shè)計(jì) 2.3.1步進(jìn)電機(jī)控制原理 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。步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它是通過輸入脈沖信號(hào)來進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生。其基本原理作用如下： (1)控制換相順序 通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如： 兩 相步進(jìn)電機(jī)的 雙相四拍 工作方式，其各相通電順序 時(shí)序如圖所示： 通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制 A、 B兩 相的通斷。 圖 2.2 步 進(jìn)電機(jī)原理圖 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 圖 2.3 步進(jìn)電機(jī)雙 相 四拍工作時(shí)序圖 (2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向 如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。 (3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度 如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 2.3.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理 步進(jìn)電機(jī)可以有多種驅(qū)動(dòng)方式，例如單電源供電方式，高低雙電源供電等， 綜合該設(shè)計(jì)各 方面的因素， 采用單電源供電方式作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電路結(jié)構(gòu) 比較 簡單，也具有一定的可靠性。 但在高頻時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾，影響步進(jìn)電機(jī)的正常運(yùn)行。 單電源供電方式原理 圖如圖 2.4 所示： 圖 2.4 單電源供電方式 原理 圖 采用數(shù)字芯片 L298 作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路， L298 引腳分布及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2.5所示。 單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)從 L298 的 In1-In4 輸入，步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)從 Out1-Out4 輸出。 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 圖 2.5 L298 引腳及內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 2.3.3數(shù)碼顯示管 在此次課程設(shè)計(jì)中，為了更好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，讓我們更好的控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，我們用四合一的 8 位數(shù)碼顯示管來顯示我們輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，并且通過程序讓步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，數(shù)碼顯示管上的數(shù)相應(yīng)減少一，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)完我們需要其轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)時(shí)，數(shù)碼顯示管上顯示的數(shù)字也減少到“ 0”，然后數(shù)碼顯示管會(huì)顯示英文單詞“ OVER”，由此提醒人步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)完成，從而實(shí)現(xiàn)人們對(duì)步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)控制。 數(shù)碼顯示管是由二極管顯示字段的顯示器件，它由 8 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可以顯示 0 到 9， A 到 F 以及 小數(shù)點(diǎn)等字符。 數(shù)碼管通常有共陰極和共陽極兩種類型，共陰極數(shù)碼管陰極必須接低電平（一般為地），當(dāng)一個(gè)發(fā)光二極管的陽極連到高電平時(shí)，此二極管亮；共陽極數(shù)碼管的發(fā)光二極管是陽極并接到高電平（一般為 +5V），需點(diǎn)亮的發(fā)光二極管陰極接到低電平即可。顯然，要顯示一個(gè)字型就應(yīng)該使此字型的相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，實(shí)際上就是送一個(gè)不同電平的組合代表的數(shù)據(jù)到數(shù)碼管。在此次課程設(shè)計(jì)中，我們采用的使共陽極數(shù)碼顯示管，因?yàn)?，在?shù)碼顯示管于單片機(jī)相連接時(shí)，若為共陰極，則必須接上上拉電阻，這樣數(shù)碼顯示管對(duì)單片機(jī)的壓力太大，而共陽極卻不要， 所以為了減低單片機(jī)的壓力，減少成本，增大元器件的壽命，我們采用的使共陽極的數(shù)碼顯示管。 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 2.3.4行列式鍵盤 在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，掃描鍵盤只是 CPU 的工作任務(wù)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，要想做到既能及時(shí)響應(yīng)鍵操作，又不過多的占用 CPU 的工作時(shí)間，就要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中的忙閑情況選擇適當(dāng)?shù)逆I盤工作方式。鍵盤的工作方式一般有循環(huán)掃描和中斷掃描兩種。 循環(huán)掃描方式是利用 CPU 在完成其它工作的空余，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來響應(yīng)鍵輸入要求。在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)， CPU 不再響應(yīng)鍵輸入要求。鍵盤掃描程序應(yīng)具備以下 4 項(xiàng)功能： 1，判斷鍵 盤上有無按下。 2，去除鍵的抖動(dòng)操作。 3，掃描鍵盤，得到按下鍵的鍵號(hào)。 4，判別閉合的鍵是否釋放。采用循環(huán)掃描鍵盤的工作方式，雖然也能響應(yīng)鍵入的命令或數(shù)據(jù)，但這種工作方式不管鍵盤上有無按鍵按下， CPU 總要定時(shí)掃描鍵盤；而應(yīng)用系統(tǒng)在工作時(shí)，并不需要按鍵輸入，因此， CPU 常處于空掃描狀態(tài)。 中斷掃描工作方式可以提高 CPU的工作效率，即只在鍵盤有鍵按下時(shí)發(fā)中斷請(qǐng)求，CPU 響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，進(jìn)行鍵盤掃描，識(shí)別鍵碼。中斷掃描工作方式是一種簡易鍵盤接口電路，其直接有 80C51P1 口的高，低字節(jié)構(gòu)成 4*4 行列 式鍵盤。鍵盤的列線與 P1 口的低四位相接，鍵盤的行線接到 P1 口的高四位。在中斷掃描方式中，有一個(gè)與門，其輸入端分別與各列線相連，而輸入端接單片機(jī)外部中斷輸入INT0。初始化時(shí)，鍵盤行輸入口全部置 0。當(dāng)有鍵按下時(shí)， INT0 端為低電平，向 CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，若 CPU 開放外部中斷，則響應(yīng)中斷請(qǐng)求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序。 綜合以上所述，我們采用中斷工作方式。 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra 第 3 章 程序設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)程序流程 3.1.1主程序流程圖 由于程序?qū)崿F(xiàn)的功能比較的多，為了 能夠更清晰的體現(xiàn)設(shè)計(jì)思路，編寫合理規(guī)范的程序；同時(shí)也是為了能夠更好的協(xié)調(diào)各模塊的功能，提高程序的執(zhí)行效率和，所以一般首先畫出主程序的流程圖，然后在主程序流程圖結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)下完成各個(gè)部分的功能 。這種設(shè)計(jì)的思路 充分的體現(xiàn)了模塊化的設(shè)計(jì)思想， 因?yàn)槟K化的設(shè)計(jì)思想能夠使 編寫的程序在以后的調(diào)試 和修改的 過程中也 顯得 比較的 容易。主程序流程圖如圖3.1 所示。 SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacin