畢業(yè)設(shè)計（論文）模擬建筑塔鐘

1、南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1緒論1.1發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢隨著現(xiàn)代城建的發(fā)展，在大中城市的中心建筑上安置塔鐘已越來越常見。塔鐘控制系統(tǒng)的核心部件是步進(jìn)電機，早期的步進(jìn)電機驅(qū)動電路多采用分立元件或cmos集成電路的構(gòu)成、電路復(fù)雜，成本高，抗干擾能力弱，適應(yīng)溫度范圍窄，在各種惡劣環(huán)境下不能確?？煽康毓ぷ髯邥r調(diào)整及調(diào)整顯示也往往采用機械的方法，不僅調(diào)整困難，而且顯示也不夠直觀方便。這些建筑鐘所使用的電機容易出現(xiàn)誤觸發(fā)而快走，因為步距太大產(chǎn)生失步故障，解決上述問題的方法之一是采用小步距角高頻率驅(qū)動的步進(jìn)電機，并用單片機加以控制。其后出現(xiàn)的以微電腦為核心的步進(jìn)控制器有取代邏輯控制器的趨勢，但由于其微

2、電腦多采用z80單片機，故硬件較復(fù)雜，抗干擾能力差。再后來出現(xiàn)的mcs96系列單片機，如8098內(nèi)部具有高速輸出口hso，特別適合于步進(jìn)電機控制，用8098單片機作為步進(jìn)電機控制器，使得系統(tǒng)具有硬件電路簡單可靠，軟件編程容易靈活，抗干擾能力強，性能，價格比高等優(yōu)點，通過簡單的編程就可以靈活地改變控制方式，具有很強的通用性。近年來出現(xiàn)的mcs51系列單片機比mcs96系列又有了更大發(fā)展。1.2 本論文主要內(nèi)容論文的第一章為緒論，介紹了國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀以及論文研究的目的和意義等內(nèi)容；第二章介紹系統(tǒng)總體方案以及塔鐘的相關(guān)知識步進(jìn)電機；第三章介紹了硬件部分設(shè)計；第四章進(jìn)行了軟件部分編程；第五章是pro

3、teus仿真圖。2.建筑塔鐘的研究2.1建筑塔鐘的總體方案設(shè)計本設(shè)計的目的就是利用at89c51系列單片機所開發(fā)的塔鐘控制系統(tǒng)來實現(xiàn)整點報時，斷電后啟用備用電源記錄時間，恢復(fù)供電后快速調(diào)節(jié)正確時間等功能。比之以前的各種塔鐘系統(tǒng)具有更高的精準(zhǔn)性，更高的抗干擾能力，性價比高，通用性強等優(yōu)點。下圖是總體設(shè)計框圖：led數(shù)碼管顯示at89c51步進(jìn)電機備用電源單片機電源蜂鳴器步進(jìn)電機電源按鍵控制圖2.1 總體設(shè)計框圖2.2建筑塔鐘相關(guān)知識步進(jìn)電機2.2.1步進(jìn)電機概述及控制原理 步進(jìn)電機是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件，它實際上是一種單相或多相同步電動機。單相步進(jìn)電動機有

4、單路電脈沖驅(qū)動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅(qū)動。多相步進(jìn)電動機有多相方波脈沖驅(qū)動，用途很廣。使用多相步進(jìn)電動機時，單路電脈沖信號可先通過脈沖分配器轉(zhuǎn)換為多相脈沖信號，在經(jīng)功率放大后分別送入步進(jìn)電動機各相繞組。每輸入一個脈沖到脈沖分配器，電動機各相的通電狀態(tài)就發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)過一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進(jìn)電機轉(zhuǎn)過的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時，電動機的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動和負(fù)載變化的影響。由于步進(jìn)電動機能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機控制。步進(jìn)電機區(qū)別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖信號來進(jìn)行控

5、制的，即電機的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。 步進(jìn)電機的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機產(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：三相步進(jìn)電機的三拍工作方式，其各相通電順序為a-b-c-a,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制a,b,c相的通斷。2控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)向 如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。 3控制步進(jìn)電機的速度 如果給步進(jìn)電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短

6、，步進(jìn)電機就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進(jìn)電機進(jìn)行調(diào)速。雖然步進(jìn)電機已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。 2.3步進(jìn)電機種類及原理步進(jìn)電機可分為反應(yīng)式步進(jìn)電機（簡稱vr）、感應(yīng)子式步進(jìn)電機和混合式步進(jìn)電機（簡稱hb）等。 2.3.1反應(yīng)式步進(jìn)電機原理由于反應(yīng)式步進(jìn)電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機原理。1.結(jié)構(gòu)：電機轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)

7、子齒軸線錯開。0、1/3、2/3,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以表示），即a與齒1相對齊，b與齒2向右錯開1/3，c與齒3向右錯開2/3，a'與齒5相對齊，（a'就是a，齒5就是齒1）下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖：圖2.2 定轉(zhuǎn)子展開圖2.旋轉(zhuǎn)：如a相通電，b，c相不通電時，由于磁場作用，齒1與a對齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。如b相通電，a，c相不通電時，齒2應(yīng)與b對齊，此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3，此時齒3與c偏移為1/3，齒4與a偏移（-1/3）=2/3。如c相通電，a，b相不通電，齒3應(yīng)與c對齊，此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/3，此時齒4與a偏移為1/3對齊。如a相通電，b，c相不通電

8、，齒4與a對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過1/3這樣經(jīng)過a、b、c、a分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1前一齒）移到a相，電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距，如果不斷地按a，b，c，a通電，電機就每步（每脈沖）1/3,向右旋轉(zhuǎn)。如按a，c，b，a通電，電機就反轉(zhuǎn)。由此可見：電機的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用a-ab-b-bcc-ca-a這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來每步1/3改變?yōu)?/6。甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3變?yōu)?/12，1/24，這就是電機細(xì)分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。不難推出：電機定子上有m相勵磁繞阻，其軸線

9、分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機就能正反轉(zhuǎn)被控制這是步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機，出于成本等多方面考慮，市場上一般以二、三、四、五相為多。 3.力矩：電機一旦通電，在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場（磁通量）當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力f與（d/d）成正比 其磁通量=br*s br為磁密，s為導(dǎo)磁面積， f與l*d*br成正比l為鐵芯有效長度，d為轉(zhuǎn)子直徑 br=n·i/r n·i為勵磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)）r為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機有效體積*安匝數(shù)*磁密 成正比（只考慮線性狀態(tài)）因此

10、，電機有效體積越大，勵磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然。2.3.2感應(yīng)子式步進(jìn)電機原理1.特點：感應(yīng)子式步進(jìn)電機與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進(jìn)電機相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。感應(yīng)子式步進(jìn)電機某種程度上可以看作是低速同步電機。一個四相電機可以作四相運行，也可以作二相運行。（必須采用雙極電壓驅(qū)動），而反應(yīng)式電機則不能如此。例如：四相，八相運行（a-ab-b-bc-c-

11、cd-d-da-a）完全可以采用二相八拍運行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為c=a,d=b。一個二相電機的內(nèi)部繞組與四相電機完全一致，小功率電機一般直接接為二相，而功率大一點的電機，為了方便使用，靈活改變電機的動態(tài)特點，往往將其外部接線為八根引線（四相），這樣使用時，既可以作四相電機使用，可以作二相電機繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。2.分類感應(yīng)子式步進(jìn)電機以相數(shù)可分為：二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號（電機外徑）可分為：42byg(byg為感應(yīng)子式步進(jìn)電機代號）、57byg、86byg、110byg、（國際標(biāo)準(zhǔn)），而像70byg、90byg、130byg等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。2.4步進(jìn)電機的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)

12、語相數(shù)：產(chǎn)生不同對極n、s磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即ab-bc-cd-da-ab，四相八拍運行方式即 a-ab-b-bc-c-cd-d-da-a。步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用表示。=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)j*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由

13、磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉(zhuǎn)運動時，電機轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過份采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。2.5步進(jìn)電機動態(tài)指標(biāo)及術(shù)語：1.步距角精度：步進(jìn)電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。2.失步：電機運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。3.失調(diào)角：

14、轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動是不能解決的。4.最大空載起動頻率：電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。5.最大空載的運行頻率：電機在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。6.運行矩頻特性：電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(jù)。如下圖所示：圖2.3 運行矩頻特性圖其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等。電機一旦選定，電機的靜力矩確定，而動態(tài)力矩卻不然，電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均

15、電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。如下圖所示：圖2.4 力矩與頻率關(guān)系圖其中，曲線3電流最大、或電壓最高;曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負(fù)載的交點為負(fù)載的最大速度點。 要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動電壓，使采用小電感大電流的電機。7.電機的共振點： 步進(jìn)電機均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進(jìn)電機的共振區(qū)一般在180-250pps之間（步距角1.8度）或在400pps左右（步距角為0.9度），電機驅(qū)動電壓越高，電機電流越大，負(fù)載越輕，電機體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點均應(yīng)偏移共振

16、區(qū)較多。 8、電機正反轉(zhuǎn)控制： 當(dāng)電機繞組通電時序為ab-bc-cd-da時為正轉(zhuǎn)，通電時序為da-ca-bc-ab時為反轉(zhuǎn)。2.6驅(qū)動控制系統(tǒng)組成使用、控制步進(jìn)電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如下：圖2.5 驅(qū)動控制系統(tǒng)方框圖1、脈沖信號的產(chǎn)生脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。2、信號分配感應(yīng)子式步進(jìn)電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度；二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab

17、,步距角為1.8度；四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度）。3、功率放大功率放大是驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。平均電流越大電機力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅(qū)動方式，到目前為止，驅(qū)動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進(jìn)電機的驅(qū)動電源。sh系列二相恒流斬波驅(qū)動電源與單片機及電機接線圖如下：圖2.6 單片機與驅(qū)動及電機接線圖說明：cp 接cp

18、u脈沖信號（負(fù)信號，低電平有效）opto 接cpu+5vfree 脫機，與cpu地線相接，驅(qū)動電源不工作dir 方向控制，與cpu地線相接，電機反轉(zhuǎn)vcc 直流電源正端gnd 直流電源負(fù)端 a 接電機引出線紅線接電機引出線綠線 b 接電機引出線黃線接電機引出線藍(lán)線 步進(jìn)電機一經(jīng)定型，其性能取決于電機的驅(qū)動電源。步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速越高，力距越大則要求電機的電流越大，驅(qū)動電源的電壓越高。電壓對力矩影響如下：圖2.7 電壓與力矩關(guān)系圖4.細(xì)分驅(qū)動器在步進(jìn)電機步距角不能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動器來驅(qū)動步進(jìn)電機，細(xì)分驅(qū)動器的原理是通過改變相鄰（a，b）電流的大小，以改變合成磁場的夾角來控制步進(jìn)電機運轉(zhuǎn)

19、的。圖2.8 合成磁場夾角圖2.7步進(jìn)電機的應(yīng)用2.7.1步進(jìn)電機的選擇步進(jìn)電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機的型號便確定下來了。1.步距角的選擇電機的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機軸上，每個當(dāng)量電機應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場上步進(jìn)電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度 （三相電機）等。2.靜力矩的選擇步進(jìn)電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為

20、慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動時（一般由低速）時二種負(fù)載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負(fù)載，恒速運行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）3.電流的選擇靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流（參考驅(qū)動電源、及驅(qū)動電壓）綜上所述選擇電機一般應(yīng)遵循以下步驟：圖2.8 選擇電機步驟4.力矩與功率換算步進(jìn)電機一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來衡量，力矩與功率換算如下：p= ·m =2

21、83;n/60 p=2nm/60其p為功率單位為瓦，為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，m為力矩單位為牛頓·米p=2fm/400(半步工作）其中f為每秒脈沖數(shù)（簡稱pps)2.7.2應(yīng)用中的注意點1、步進(jìn)電機應(yīng)用于低速場合-每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn)，（0.9度時6666pps)，最好在1000-3000pps(0.9度）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機工作效率高，噪音低。2、步進(jìn)電機最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時振動大。3、由于歷史原因，只有標(biāo)稱為12v電壓的電機使用12v外，其他電機的電壓值不是驅(qū)動電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動器選擇驅(qū)動電壓（建議：57byg采用直流

22、24v-36v，86byg采用直流50v,110byg采用高于直流80v），當(dāng)然12伏的電壓除12v恒壓驅(qū)動外也可以采用其他驅(qū)動電源， 不過要考慮溫升。4、轉(zhuǎn)動慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機座號電機。5、電機在較高速或大慣量負(fù)載時，一般不在工作速度起動，而采用逐漸升頻提速，一電機不失步，二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。6、高精度時，應(yīng)通過機械減速、提高電機速度,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器來解決，也可以采用5相電機，不過其整個系統(tǒng)的價格較貴，生產(chǎn)廠家少，其被淘汰的說法是外行話。7、電機不應(yīng)在振動區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。8、電機在600pps（0.9度）以下工作，應(yīng)

23、采用小電流、大電感、低電壓來驅(qū)動。9、應(yīng)遵循先選電機后選驅(qū)動的原則。2.8步進(jìn)電機的特性 步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動使用的是脈沖信號，而脈沖是數(shù)字信號，這恰是計算機所擅長處理的數(shù)據(jù)類型。從20世紀(jì)80年代開始開發(fā)出了專用的ic驅(qū)動電路，今天，在打印機、磁盤器等的oa裝置的位置控制中，步進(jìn)電機都是不可缺少的組成部分之一?？傮w上說，步進(jìn)電機有如下優(yōu)點：1不需要反饋，控制簡單。2與微機的連接、速度控制（啟動、停止和反轉(zhuǎn)）及驅(qū)動電路的設(shè)計比較簡單。3沒有角累積誤差。4停止時也可保持轉(zhuǎn)距。5沒有轉(zhuǎn)向器等機械部分，不需要保養(yǎng)，故造價較低。6即使沒有傳感器，也能精確定位。7根椐給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉(zhuǎn)動

24、。但是，這種電機也有自身的缺點。8難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩9.不宜用作高速轉(zhuǎn)動10在體積重量方面沒有優(yōu)勢，能源利用率低。11超過負(fù)載時會破壞同步，高速工作時會發(fā)出振動和噪聲。3 硬件部分設(shè)計3.1電源設(shè)計交流220v輸入電源經(jīng)變壓、整流、濾波產(chǎn)生+12v直流電壓供給步進(jìn)電機；交流220v輸入電源經(jīng)變壓、整流、濾波產(chǎn)生+5v直流電壓提供單片機工作所需要的工作電源。備用電池在遭遇停電時，和單片機電源進(jìn)行電壓比較然后供給單片機繼續(xù)運行，保證停電時單片機正常運行記錄時間，當(dāng)恢復(fù)供電后，單片機改變提供給步進(jìn)電機的脈沖，加快步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速，當(dāng)時間調(diào)節(jié)準(zhǔn)確以后恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速。整 流變 壓交流220v濾 波+12v步進(jìn)

25、電機單片機變 壓整 流交流220v濾 波+5v圖3.1供電系統(tǒng)工作原理框圖3.1.1掉電保護(hù)系統(tǒng)在本設(shè)計中，時鐘電路在遭遇停電時需要切換到備用電源繼續(xù)供電，時鐘電路就能持續(xù)工作，繼續(xù)記錄時間信息。當(dāng)然現(xiàn)在已有將微型電池集成到電路模塊的中的解決方案，但在考慮本設(shè)計只是一個模擬設(shè)計，所以選擇使用普通和簡單的模擬元器件來實現(xiàn)。掉電保護(hù)原理，在此模塊中使用了一塊6264隨機存儲器來進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，6264中記錄的時鐘信息，每隔1分鐘反饋給at89c51，以此來校對時間。當(dāng)遭遇停電時，備用電池通過二極管自動接替供電，時鐘電路繼續(xù)運行。at89c51 earam6264cs備用電池+5v主電源vcc圖3.2

26、掉電保護(hù)系統(tǒng)工作原理圖誤差分析：當(dāng)主電源斷電時，這個端子上的電壓在總體下降的過程中會發(fā)生波動，顯然這會擾亂芯片的工作狀態(tài) 芯片的各管腳電壓會處于不穩(wěn)定狀態(tài)。若此時發(fā)生寫動作，很可能產(chǎn)生錯誤，即時鐘信息數(shù)據(jù)丟失。在恢復(fù)主電源供電的時候，有完全類似的問題，即電源電壓的瞬間波動導(dǎo)致片選信號和讀寫信號的波動，從而發(fā)生誤寫動作?？紤]各種原因后，即使在遭遇停電狀況時，啟動備用電源后，單片機還能正常運行，繼續(xù)記錄時間信息，因此在恢復(fù)供電后可以采用led數(shù)碼管顯示的時間來調(diào)整步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速，使塔鐘的指針指向正確的時間。3.1.2濾波電路濾波電路的作用是濾除整流電壓中的紋波。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、

27、復(fù)式濾波及有源濾波。這里僅討論電容濾波。電容濾波電路是最簡單的濾波器，它是在整流電路的負(fù)載上并聯(lián)一個電容c。電容為帶有正負(fù)極性的大容量電容器，如電解電容、鉭電容等，電路形式如圖（a）所示。1.濾波原理電容濾波是通過電容器的充電、放電來濾掉交流分量的。圖（b）的波形圖中虛線波形為橋式整流的波形。并入電容c后，在u2>0時，d1、d3導(dǎo)通，d2、d4截止，電源在向rl供電的同時，又向c充電儲能，由于充電時間常數(shù)1很小（繞組電阻和二極管的正向電阻都很?。?，充電很快，輸出電壓uo隨u2上升，當(dāng)uc =后，u2開始下降u2<uc，t1t2時段內(nèi)，d1d4全部反偏截止，由電容c向rl放電，由于

28、放電時間常數(shù)2較大，放電較慢，輸出電壓uo隨uc按指數(shù)規(guī)律緩慢下降，如圖中的ab實線段。b點以后，負(fù)半周電壓 u2> uc，d1、d3截止，d2、d4導(dǎo)通，c又被充電至c點，充電過程形成uo = u2的波形為bc實線段。c點以后，u2<uc，d1d4又截止，c又放電，如此不斷的充電、放電，使負(fù)載獲得如圖（b）中實線所示的uo波形。由波形可見，橋式整流接電容濾波后，輸出電壓的脈動程度大為減小。3.3（a）電路 （b）波形 圖3.3橋式整流電容濾波電路及波形2.u0的大小與元件的選擇由上討論可見，輸出電壓平均值u0的大小與1、2的大小有關(guān)，1越小，2越大，u0也就越大。當(dāng)負(fù)載rl 開路

29、時，2無窮大，電容c無放電回路，u0達(dá)到最大，即uo=；若rl很小時，輸出電壓幾乎與無濾波時相同。因此，電容濾波器輸出電壓在范圍內(nèi)波動，在工程上一般采用經(jīng)驗公式估算其大小，rl愈小，輸出平均電壓愈低，因此輸出平均電壓可按下述工程估算取值 對于單相橋式整流電路而言，無論有無濾波電容，二極管的最高反向工作電壓都是u2。關(guān)于濾波電容值的選取應(yīng)視負(fù)載電流的大小而定。一般在幾十微法到幾千微法，電容器耐壓應(yīng)大于。圖3.4 220v變壓整流濾波后轉(zhuǎn)換成5v原理圖圖3.5 220v變壓整流濾波后轉(zhuǎn)換成12v原理圖3.2步進(jìn)電機的選擇在理論上而言，為了提高塔鐘的精度，應(yīng)盡量降低機械運動速度，提高電機速度，采用高

30、細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器，但五相電機整個系統(tǒng)價格貴，生產(chǎn)廠家少，故不選用，二相和四相電機脈沖數(shù)不好計算，為了簡化參數(shù)計算，通過以上考慮，本設(shè)計選用75bf003三相反應(yīng)式步進(jìn)電機，其參數(shù)為：工作電壓12v，轉(zhuǎn)子齒數(shù)40，步距角1.5度，即240個脈沖1周，設(shè)轉(zhuǎn)速4轉(zhuǎn)/分，則960脈沖/分，及62.5ms/脈沖，空載頻率1250hz，工作電流為4a，轉(zhuǎn)矩0.882n·m,線圈電阻0.82,外徑為75mm。由于線圈內(nèi)阻極小，故必須在每個繞組上竄聯(lián)大功率限流電阻。在長期運行過程中，該電阻極易燒毀，如無適當(dāng)電阻更換，可用混聯(lián)方法將眾多水泥電阻組成電阻組，并用散熱器冷卻散熱。驅(qū)動板上含有三路相同的驅(qū)動電

31、路，每一路驅(qū)動步進(jìn)電機的一相，來自at89c51輸出口的一路步進(jìn)脈沖信號，在經(jīng)過二極管和電阻放大以及uln2004a專用驅(qū)動芯片，驅(qū)動步進(jìn)電機的一相。步進(jìn)電機的驅(qū)動脈沖采用三相六拍制，即aabbbccca正轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機驅(qū)動脈沖代碼存于at89c51的eeprom內(nèi)，單片機順序取出脈沖代碼，以2轉(zhuǎn)/分的速度送入驅(qū)動板，驅(qū)動步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動，通過減速箱帶動時、分針轉(zhuǎn)動。用at89c51的p2.0,p2.1,p2.2分別控制步進(jìn)電機的a相,b相和,c相線圈.以a相為例,其控制過程為, 當(dāng)p2.0輸出為高電平時，光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光,光敏三極管導(dǎo)通，使擔(dān)負(fù)驅(qū)動任務(wù)的cmos功率管t1導(dǎo)通

32、,a相繞組通電.按照類似的邏輯分析,不難知道,當(dāng)p2.0輸出低電平時,使a相繞組不通電,采用光電耦合器可以把工作在較大的脈沖電流狀態(tài)下的驅(qū)動電路與單片機隔離開來，還可避免單片機與步進(jìn)電機功率回路的其他干擾。此外，它還具有在驅(qū)動電路發(fā)生故障時不致于讓功放部分較高的電平串人單片機側(cè)招致?lián)p壞的功能。圖3.6步進(jìn)電機驅(qū)動電路原理圖3.3時鐘顯示電路時鐘顯示電路采用led數(shù)碼管（也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管），是目前數(shù)字電路中最常用的顯示器件。數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8

33、”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(com)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極com接到+5v，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(com)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極com接到地線gnd上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯

34、示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。1. 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的i/o端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如bcd碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用i/o端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×840根i/o端口來驅(qū)動，要知道一個89s51單片機可用的i/o端口才32個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。2. 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯

35、示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極com增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的i/o線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通com端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的com端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描

36、的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的i/o端口，而且功耗更低。led數(shù)碼管是以發(fā)光二極管作筆段并按共陰極方式或共陽極方式連接后封裝而成的。有兩種led數(shù)碼管的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)公共陽極和公共陰極，ag是7個筆段電極，dp為小數(shù)點。led數(shù)碼管型號較多，規(guī)格尺寸也各異，顯示顏色有紅、綠、橙等。led數(shù)碼管分共陽極與共陰極兩種，共陽極工作特點是，當(dāng)筆段電極接低電平，公共陽極接高電平時，相應(yīng)筆段可以發(fā)光。共陰極led數(shù)碼管則與之相反，它是將發(fā)光二極管的陰極(負(fù)極)短接后作為公共陰極。當(dāng)驅(qū)動信號為高電平才能發(fā)光。使用led數(shù)碼管時，

37、工作電流一般選10ma左右段，既保證亮度適中，又不會損壞器件。本設(shè)計采用的是7seg-mpx6-ca7seg-mpx6-ca是集成了的六位七段共陽極數(shù)碼管。3.4 按鍵控制當(dāng)遇到停電情況，步進(jìn)電機停止運行，當(dāng)恢復(fù)供電后，需要改變步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)動方向來調(diào)整塔鐘指針指示到正確時間，因此需要按鍵來控制。一共設(shè)置了5個按鍵，它們的名稱與功能分別如下所述：1.正轉(zhuǎn)使步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)，同時具有啟動電機功能2.反轉(zhuǎn)使步進(jìn)電機反轉(zhuǎn)，同時具有啟動電機功能3.加速使步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速加快4.減速使步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速減慢5.停止使步進(jìn)電機停止轉(zhuǎn)動，同時具有復(fù)位電機初始狀態(tài)功能3.5各部分芯片選擇主控制電路芯片選用at89c51

38、，步進(jìn)電機驅(qū)動選用二極管和電阻以及專用驅(qū)動芯片uln2004a，報時系統(tǒng)選用蜂鳴器報警。at89c51單片機特性at89c51是一種低功耗,高性能的8位的cmos微處理器芯片，片內(nèi)帶有4k字節(jié)的閃速可編及可擦除只讀存儲器,簡寫為perom。該芯片的制造采用了ateml公司的高密度非易揮發(fā)存儲器的生產(chǎn)技術(shù)，并與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80c51指令集與管腳分布相兼容。片上的允許在線對程序存儲器重新編程，也可用常規(guī)的非易揮發(fā)存儲芯片編程器編程。at89c51將功能多樣的8位cpu與perom結(jié)合在同一個芯片上 為許多嵌人式控制應(yīng)用提供了高度靈活并且價格適宜的方案。這種at89c51具有以下標(biāo)準(zhǔn)特性:4k字節(jié)的p

39、erom,128字節(jié)的ram,32條i/o線,兩個16位定時器/計數(shù)器,一個五源兩級的中斷結(jié)構(gòu),一個全雙i的串行口,片內(nèi)振蕩器與時鐘電路。at89c51為perom陣列的編程提供了所有必需的時序與高電壓,不需要任何外部支持電路。此外,at89c51還支持兩種軟件可選的省電模式。其中閑置模式下,cpu停止工作,但ram、定時器計數(shù)器、串行口與中斷系統(tǒng)仍然在起作用。在掉電模式下,只保存ram的內(nèi)容,振蕩器停振,關(guān)閉芯片的所有其它功能,直到下一次硬件復(fù)位到來。4 軟件部分編程4.1時鐘電路主程序所謂時鐘計時，就是以秒，分，時為單位進(jìn)行的計時，廣泛用于日常生活中。選用的at89c51的定時器/計數(shù)器來

40、實現(xiàn)計時，是一個非常普遍的應(yīng)用。首先對幾個相關(guān)問題進(jìn)行說明。1.要計算計數(shù)初值。時鐘計時的關(guān)鍵問題是秒的產(chǎn)生，因為秒是最小的時鐘單位，但使用at89c51的定時器/計數(shù)器進(jìn)行定時，即使按做工作方式1，其最大定時也只能達(dá)到131ms，離1s還很遠(yuǎn)。因此，把秒計時用硬件定時和軟件計數(shù)想結(jié)合的方法實現(xiàn)，例如把定時器的定時設(shè)定為125ms，這樣計數(shù)8次就可以得到1s，而8次計數(shù)可用軟件方法實現(xiàn)。為得到125ms定時，可以使用定時器/計數(shù)器0，以工作方式1進(jìn)行，假定單片機為12mhz晶振，設(shè)計數(shù)初值為x，則有如下等式： 65536x=125000計算得計數(shù)初值x=3036，二進(jìn)制表示為101111011

41、100，十六進(jìn)制表示為0bdch。2.采用中斷方式，即通過中斷服務(wù)程序進(jìn)行計數(shù)器溢出次數(shù)（每次125ms）的累計，計滿8次即得到秒計時。3.通過程序中的數(shù)值累加和數(shù)值比較來實現(xiàn)從秒到分到時的計時。例如，秒計數(shù)單元每次加1，都要比較判斷是否計滿60.若未計滿60，則繼續(xù)計數(shù)；若計滿60，則轉(zhuǎn)去對分計數(shù)單元加1.4設(shè)置時鐘顯示緩沖區(qū)。假定時鐘時間在6位led顯示器上顯示（時，分，秒各占兩位）。因此，要在內(nèi)部ram中設(shè)置6個單元的顯示緩沖區(qū)，從左向右依次存放時，分，秒的數(shù)值。顯示單元與led顯示位的對應(yīng)關(guān)系如下：led5led4led3led2led1led075h74h73h72h71h70h4.

42、1.1主程序main主程序的主要功能是進(jìn)行定時器/計數(shù)器的初始化編程，然后通過反復(fù)調(diào)用顯示子程序的方法，等待125ms定時中斷的出現(xiàn)。其流程如下圖所示。main顯示緩沖清0定時器0，工作方式1裝計數(shù)初值定時開始開中斷設(shè)置循環(huán)次數(shù)調(diào)用顯示子程序圖4.1 main程序流程圖程序如下： org 8000hstart:ajmp main org 800bh ajmp pito org 8100hmain:mov r0,#70h 顯示緩沖首地址 mov r7,#06h 顯示位數(shù) ml1:mov r0,#00h 顯示緩沖清0 inc r0 djnz r7,ml1mov 7ah,#0ah ;放入"

43、熄滅符"數(shù)據(jù)mov tmod,#01h 定時器0，工作方式1mov tl0,#0dch 裝計數(shù)初值 mov th0,#0bh setb tr0 tr0置1，定時開始 mov ie,#01h 允許中斷 mov 30h,#08h 設(shè)置循環(huán)次數(shù) ml0:lcall display 調(diào)用顯示子程序 sjmp ml04.1.2中斷服務(wù)程序pito中斷服務(wù)程序的主要功能是進(jìn)行計時操作。程序開始先判斷計數(shù)溢出是否滿了8次，若不滿8次表明還沒有到達(dá)最小計時單位秒，則中斷返回；若滿8次表明已到達(dá)最小計時單位秒，則程序繼續(xù)向下執(zhí)行，同理進(jìn)行分和時的計時。其中計時到1小時的時候跳轉(zhuǎn)到報時子程序。其流程如下

44、圖所示。pito計數(shù)器重新加載循環(huán)次數(shù)減1是否滿8次？秒加1是否滿60s？秒緩沖清0，分加1是否滿60min？分緩沖清0，時加1啟動報時程序是否滿24h?時清0y返回nnnnyyy圖4.2 pito程序流程圖程序如下：pito:mov tl0,#0dch 計數(shù)器重新加載 mov th0,#0bh mov a,30h dec a 循環(huán)次數(shù)減1 mov 30h,a jnz ret0 不滿8次，轉(zhuǎn)reto返回 mov 30h,#08h 滿8次，開始計時操作 mov r0,#70h 秒顯示緩沖單元地址 acall daad1 秒加1 mov a,r2 加1后秒值在r2中 xrl a,#60h 判斷是否

45、到60s jnz ret0 不到，則轉(zhuǎn)reto返回 acall clr0 到60s,則秒顯示緩沖單元清0 mov r0,#72h 分顯示緩沖單元地址 acall daad1 分加1 mov a,r2 xrl a,#60h 判斷是否到60min jnz ret0 acall clr0 到60min，則分顯示緩沖單元清0 mov r0,#74h 時顯示緩沖單元地址 acall daad1 時加1 inc r3 mov r4,r3 acall abc 跳轉(zhuǎn)到報時程序 mov a,r2 xrl a,#24h 判斷是否到24h jnz ret0 acall clr0 到24h，則時顯示緩沖單元清0 re

46、t0:reticlr0:clr a 清緩沖單元子程序 mov r0,a 10位數(shù)緩沖單元清0 dec r0 mov r0,a 個位數(shù)緩沖單元清0 ret 4.1.3加1子程序daad1加1子程序用于完成對秒，分，時的加1操作，中斷服務(wù)程序中在秒，分，時加1共有3處調(diào)用次子程序。流程圖如下：加1子程序的操作共包括以下3項內(nèi)容：1合數(shù)。由于每位led顯示器對應(yīng)一個8位緩沖單元，因此，由兩位bcd碼表示的時間值各占用一個緩沖單元，且只占其低4位。所以在加1運算前需要把兩個緩沖單元中存放的數(shù)值合起來，構(gòu)成一個字節(jié)，然后才能進(jìn)行加1運算。所以也稱為“合字”。2十進(jìn)制調(diào)整。加1后須進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。3.分?jǐn)?shù)

47、。把加1后的時間值再拆分成兩個字節(jié)，送回各自的緩沖單元中。daad1取十位數(shù)使十位數(shù)占a高半字節(jié)取個位數(shù)，并占低半字節(jié)加1十進(jìn)制調(diào)整個位數(shù)送緩沖單元把十位數(shù)交換到低半字節(jié)十位數(shù)送緩沖單元返回圖4.3 加1子程序daad1程序流程圖程序如下：daad1:mov a,r0 加1子程序 dec r0 swap a orl a,r0 add a,#01h 加1 da a 10進(jìn)制調(diào)整 mov r2,a 全值暫存r2中 anl a,#0fh mov r0,a mov a,r2 inc r0 anl a,#0f0h swap a mov r0,a ret4.1.4報時子程序報時子程序的功能是用于自動報時，

48、每個1個小時便報一次時間，時間到了幾點就響幾聲。程序如下： abc:mov tmod,#00h 設(shè)置t1工作方式0 mov th1,#0fch 設(shè)置計數(shù)初值 mov tl1,#03h mov ie,#00h 禁止中斷 setb tr1 定時開始 loop:jbc tf1,loop1 查詢計數(shù)溢出 ajmp loop loop1:mov th1,#0fch 重新設(shè)置計數(shù)初值 mov tl1,#03h cpl p2.7 輸出取反 djnz r3,abc mov r3,r44.1.5顯示程序 顯示數(shù)據(jù)在70h-75h單元內(nèi)，用六位七段led共陽極數(shù)碼管顯示，p0口輸出段碼數(shù)據(jù)，p3口作掃描控制，每個

49、led數(shù)碼管亮1ms時間再逐位循環(huán)。程序如下：display: mov r1,#70h ;指向顯示數(shù)據(jù)首址 mov r5,#0feh ;掃描控制字初值 play: mov a,r5 ;掃描字放入a mov p3,a ;從p3口輸出 mov a,r1 ;取顯示數(shù)據(jù)到a mov dptr,#tab ;取段碼表地址 movca,a+dptr ;查顯示數(shù)據(jù)對應(yīng)段碼 mov p0,a ;段碼放入p0口 lcall dl1ms ;顯示1ms inc r1 ;指向下一地址 mov a,r5 ;掃描控制字放入a jnb acc.5,endout ;acc.5=0時一次顯示結(jié)束 rl a ;a中數(shù)據(jù)循環(huán)左移 m

50、ov r5,a ;放回r5內(nèi) ajmp play ;跳回play循環(huán) endout: mov p3,#0ffh ;一次顯示結(jié)束，p3口復(fù)位 mov p0,#0ffh ;p0口復(fù)位 ret ;子程序返回tab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h;1ms延時程序，led顯示程序用 dl1ms: mov r6,#14h dl1: mov r7,#19h dl2: djnz r7,dl2 djnz r6,dl1 ret04.2步進(jìn)電機程序該程序是三相反應(yīng)式步進(jìn)電機程序，選用at89c51作為控制芯片，12m晶振。p2口為輸出，p2.0為a相

51、輸出， p2.1為b相輸出，p2.2為c相輸出。p1.0 是啟動；p1.4是停止。開始第一拍否第二拍否第三拍否第四拍否第五拍否a相通電ab相通電b相通電bc相通電c相通電ca相通電置拍標(biāo)志返回拍標(biāo)志圖4.4步進(jìn)電機三相六拍正轉(zhuǎn)程序流程圖程序如下：org 0000h       ljmp cls      org 0030h      cls: mov a,#00h       mov p

52、1,#0ffh       mov r5,a      inc r5       djnz r6,cls      ajmp stop  跳到暫停程序處運行，電機處于停止?fàn)顟B(tài)          x1: mov r6,#240  步進(jìn)電機步數(shù)送r6，電機為1.5度240，

53、 start: mov r5,#00h      start1: mov a,r5      mov dptr,#table  裝入電機正轉(zhuǎn)代碼a-ab-b-bc-c-ca到dptr     movc a,a+dptr      jz start      cpl a      

54、mov p2,a  輸出到p2口電機運行          acall delay  調(diào)用延時，就是電機速度          inc r5  取下一代碼      djnz r6,start1  判斷代碼是否取完，如果沒有取完，就跳到start1w     

55、     jnb p1.0,stop  判斷p1.0是否按下，如果按下為0電平，就轉(zhuǎn)到stop 運行暫停           ajmp x1  如果p1.0為1電平就循環(huán)運行x1     k1: acall delay  消除p1.0按下前的毛刺          &#

56、160;     jnb p1.0,$  判斷p1.0是否放開,如果放開就運行下一調(diào)指令                acall delay  消除p1.0放開后的毛刺                jnb p1.0,stop  判斷如果p1.0為0電平就調(diào)到stop處電機運行                stop: mov p2,#0ffh  p2口送高電平0ffh,始電機處于停止?fàn)顟B(tài)       &