根據(jù)Proteus的步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)仿真

1、12目錄目錄摘要第一章Proteus繪制仿真原理圖.1.1 P roteus 簡(jiǎn)介1.2 P roteus ISIS 簡(jiǎn)介第二章硬件電路設(shè)計(jì)2.1 步進(jìn)電機(jī)2.1.1步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介2.1.2步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)2.2 STC8951 單片機(jī)總述性能結(jié)構(gòu)概覽芯片的引腳排列和說(shuō)明2.2.12.2.22.2.3第三章3.1第四章4.14.2第五章2.2.42.3 ULN2003A 介紹2.4復(fù)位電路和時(shí)鐘電路., 2.5整個(gè)電路的原理軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路流程圖電路仿真P roteus原理圖繪制過(guò)程仿真設(shè)置硬件電路的制作與調(diào)試. 焊接準(zhǔn)備與注意事項(xiàng). 單片機(jī)程序?qū)懭胗布惭b硬件調(diào)試5.15.25.35.4 總結(jié).

2、 參考文獻(xiàn). 附錄（程序）10111213131313161919202122232425摘要步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。它最大的應(yīng)用是在數(shù)控機(jī)床的制造中，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不需要A/D轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成為角位移，所以被認(rèn)為是理想的數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行元件。本設(shè)計(jì)利用Proteus仿真軟件進(jìn)行電路仿真，系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置四個(gè)按鍵分別控制不進(jìn)電機(jī)的起止、圈數(shù)、方向、不進(jìn)速度，使用1602液晶顯示以上參數(shù)。整個(gè)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好，實(shí)用性強(qiáng)，操作界面友好等優(yōu)點(diǎn)。本文應(yīng)用單片機(jī)、 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、字符型 LCD和鍵盤陣列，構(gòu)建了集 步進(jìn)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)器為一體的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。二維工作臺(tái)作為

3、被控對(duì)象通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿在X/Y軸方向聯(lián)動(dòng)。文中討論了一種以最少參數(shù)確定一條圓弧軌跡的插補(bǔ)方法和步進(jìn)電機(jī)變頻調(diào) 速的方法。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)采用了軟硬件協(xié)同仿真的方法，可以有效地減少系 統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期和成本。最后給出了步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。第一章Proteus繪制仿真原理圖1.1 P roteus 簡(jiǎn)介Proteus ISIS是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Window操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析（SPICE各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真 和SPICE!路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成

4、的系統(tǒng)的仿 真、RS23動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如 示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有:68000 系列、8051系列、AVRS列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC1系列以及各種 外圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可 以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持 第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51uVision2等軟件。具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?該

5、軟件是一款集單片機(jī)和SPIC分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。1.2 P roteus ISIS 簡(jiǎn)介(1) Proteus ISIS 的編輯環(huán)境1）雙擊桌面上的ISIS 6 P rofessio nal圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開(kāi)始”“程序”“ Proteus 6 Professional ” “ ISI S 6 Professional”，出現(xiàn)如圖 1-1所示屏幕，表明進(jìn)入Proteus ISIS 集成環(huán)境。ICIG PuletsioMl wCJ SPI ?L4hMntei Efcttonc; 1DM-20C5圖1-1啟動(dòng)時(shí)的屏幕Proteus ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Wind主

6、菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 ows界面，如圖1-2所示。包括:uaUMTITLlD - jt3 FlufcuiLNIal今字匸豐上躅 -口沖才奮Z匚CQO Jl 八岸 I II L 訂I懇欄I圖1-2工作界面(2) Proteus ISIS 的特點(diǎn)Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC,并支持單片機(jī)，元件庫(kù)齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點(diǎn):全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具

7、有明顯的優(yōu)勢(shì)。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS 一 232動(dòng)態(tài)仿真、1 C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大，可仿真 51、AVR、PIC。第二章硬件電路設(shè)計(jì)電路總體結(jié)構(gòu)整個(gè)設(shè)計(jì)以STC89C51單片機(jī)為中心，由復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，電機(jī)

8、驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)等組成，硬件模塊如圖2-1所示;1圖2-1硬件模塊圖2.1步進(jìn)電機(jī)2.1.1步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介步進(jìn)電機(jī)是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件，它實(shí)際上是 一種單相或多相同步電動(dòng)機(jī)。單相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有單路電脈沖驅(qū)動(dòng)，輸出功率一般很小, 其用途為微小功率驅(qū)動(dòng)。多相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有多相方波脈沖驅(qū)動(dòng)，用途很廣。使用多相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，單路電脈沖信號(hào)可先通過(guò)脈沖分配器轉(zhuǎn)換為多相脈沖信號(hào)，在 經(jīng)功率放大后分別送入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各相繞組。每輸入一個(gè)脈沖到脈沖分配器，電動(dòng)機(jī)各相的通電狀態(tài)就發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定

9、頻率的脈沖 時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的 影響。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機(jī)控制。2.1.2步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)1.一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。2 .步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。步進(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至失 步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。3 .步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的

10、電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高 反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小, 從而導(dǎo)致力矩下降。4 .步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng) ，并伴有嘯叫聲。22 STC8951單片機(jī)2.2.1總述在此嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要用單片機(jī)進(jìn)行控制現(xiàn)場(chǎng)，故采用目前最普遍、較便宜的 ATMEL STC89C51RC片機(jī)。該系列單片機(jī)是采用高性能的靜態(tài) 80C51設(shè)計(jì)。由先進(jìn)CMO工藝制造并帶有非易失性Flash程序存儲(chǔ)器。全部支持12時(shí)鐘和6時(shí)鐘操作。其8051的內(nèi)部功能模塊如圖2-2所示。XTAL1XTA12RESETEAALE PSEN振蕩器CPU程序

11、計(jì)數(shù)器1_ PC L程序存儲(chǔ)器ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0 T1VCC特殊功能寄存器SFRAACCB寄存器PSW串行口中斷系統(tǒng)Vss并行I / O 口P0 P1 P2 P3 串行通信中斷輸入圖2-28051的內(nèi)部功能模塊圖STC89C51R包含512字節(jié)RAM、32條I/O 口線、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、8輸入4 優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)、1個(gè)串行I/O 口（可用于多機(jī)通信、I/O擴(kuò)展或全雙工UART以 及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。此外，由于器件采用了靜態(tài)設(shè)計(jì)，可提供很寬的操作頻率范圍（頻率可降至0）?？蓪?shí)現(xiàn)兩個(gè)由軟件選擇的節(jié)電模式、空閑模式和掉電模式?？臻e模式凍結(jié)CPU但RAM定時(shí)器、

12、串口和中斷系統(tǒng)仍然工作。掉電模式保存 RAM勺內(nèi)容，但是凍結(jié)振蕩器，導(dǎo)致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。由于設(shè)計(jì)是靜態(tài)的，時(shí)鐘可停止而不會(huì)丟失用戶數(shù)據(jù)。運(yùn)行 可從時(shí)鐘停止處恢復(fù)。2.2.2性能1增強(qiáng)型6時(shí)鐘/機(jī)器周期，12時(shí)鐘/機(jī)器周期8051 CPU 2.工作電壓：5. 5V -3.4V （5V單片機(jī)）3.工作頻率范圍：0 -40 MHz相當(dāng)于普通8051的0 80MHZ實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz 4.用戶應(yīng)用程序空間4K 5.片上集成512字節(jié)RAM 6.通用I/O 口（ 32個(gè)），復(fù)位后為：PI/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通 8051傳統(tǒng)I/O 口），P0 口是開(kāi)漏輸出，作為總線擴(kuò)展

13、用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O 口用時(shí), 需加上拉電阻。7. ISP （在系統(tǒng)可編程）/IAP （在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器/仿真器，可通過(guò)串口（P3. O/P3.1 ）直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片8. EE PRO功能9. 看門狗10. 內(nèi)部集成MAX81（專用復(fù)位電路（D版本才有），外部晶體20M以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路11. 共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器 0還可以當(dāng)成2個(gè)8位定時(shí)器使用12. 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒13.遁用異步串行口（ UART，還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART

14、14.工作溫度范圍：0 - 75C/ -40 - +85C 15.封裝：LQFP-44, PDIP-40, PLCC-44, PQFP-442.2.3結(jié)構(gòu)概覽STC89C51RC勺結(jié)構(gòu)如下圖2-3所示。圖 2-3 STC89C51RC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2.4芯片的引腳排列和說(shuō)明STC89C51R共有40個(gè)引腳，封裝形式為PDIP 40,它的排列如圖2-4所示PPPPPPPP)1234803180518751PPPPPPPPR3.3.3.3.3.3.3.3.STpD0 1 2 干3 壬4 5_ 6_ 7TX A毛TX A壬Vsi)61778R刃雪32nW52 m314333333333322c oo

15、oooooo 工pppppppp rk rk 4 J 4 Lzk 4 0 12 3ROG1 t4C51 21 IC52 216rIWD18192 022222pppppp圖2-4 STC89C51RC引I腳原理圖圖 2-5 STC89C51RC實(shí)物圖在40個(gè)引腳功能說(shuō)明如表2-1所示。表2-1 STC89C51RC管腳功能說(shuō)明VCC（4（腳）+5V電源輸入VSS（2（腳）接地P0口 （39 32腳）P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路雙向I/O端口。作I/O端口使 用時(shí)，需加上拉電阻。作為一個(gè)輸出端口，每個(gè)引腳作 為8個(gè)TTL輸入。P0 口也可以配置為復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線，訪問(wèn)外部程 序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。P1

16、口 （1 8 腳）P1 口是一個(gè)8位雙向I/O端口的內(nèi)部上拉端口，此外， P1.0和P1.1可配置為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2 ）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2觸發(fā)輸入（P 1.1/T2EX ）P1.0 T2（外部計(jì)數(shù)投入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2）,時(shí)鐘輸出 P1.1 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕捉/重載觸發(fā)和方向控制）P2 口 （21 28 腳）P2口是一個(gè)8位雙向I/O端口的內(nèi)部上拉端口P2 口也可以配置為復(fù)用地址總線，訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器,輸出地址的高8位P3口 （10 17腳）P3口是具有雙重功能的8位接口P3.0 RXD（串行輸入端口）P3.1 TXD（串行輸出端口）P3.2

17、INT0（外部中斷0,低電平有效）P3.3 INT1（外部中斷1,低電平有效）P3.4 T0（定時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（定時(shí)器1外部輸入）P3.6 WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通,低電平有效）P3.7 RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通,低電平有效）RST（9腳）復(fù)位/備用電源引線。當(dāng)該端加上超過(guò)24個(gè)時(shí)鐘的高電平 時(shí)，可使單片機(jī)復(fù)位；若在改引線上接+5V備用電源，貝U 當(dāng)VC（掉電時(shí)，該備用電源可保護(hù)片內(nèi)RAh中的信息。XTAL1（19腳）XTAL2（18腳）外部晶體連線，片外石英晶體連與此二端與片內(nèi)電路構(gòu) 成振湯器。EA（31 腳）允許訪問(wèn)片外ROM編程高電壓引線。當(dāng)EA=1時(shí)，訪問(wèn)片內(nèi)ROM

18、若EA=0訪問(wèn)片外ROMALE（30腳）地址鎖存。當(dāng)P0口工作在第二功能時(shí)，從該口可以送出 A0A7和傳送D0D7,利用ALE可以將A0A7鎖存在地址 鎖存器。P SEN（2腳）片外RO選通信號(hào)，常用作片外ROMS讀控制信號(hào)，低電 平有效。2.3 ULN2003A 介紹ULN2003高耐壓、大電流達(dá)林頓管IC ULN2003概述與特點(diǎn)圖2-5 ULN2003A實(shí)物圖ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下:ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖

19、器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003采用DIP 16或SOP 16塑料封裝。圖2-6方框圖IDIP16圖2-7封裝外形圖ULN2003內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列16腳封裝，NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動(dòng)電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS由達(dá)林頓管組成驅(qū)動(dòng)電路。ULN是集成達(dá)林頓管IC,內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管,它的輸出端允許通過(guò)電流為200mA飽和壓降VCE約1V左右，耐壓BVCEO約為36V

20、。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開(kāi)路輸出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。通常單片機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2003時(shí)，上拉2K的電阻較為合適，同時(shí),COMBI腳應(yīng)該懸空或接電源。ULN2003是一個(gè)非門電路，包含7個(gè)單元,但獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)350mA 9腳可以懸空。比如1腳輸入，16腳輸出，你的負(fù)載接在VCC與 16腳之間，不用 9腳。uln2003的作用:ULN2003是大電流驅(qū)動(dòng)陣列,多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC數(shù)字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域?qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。輸入5VTTL電平，輸出可達(dá) 500mA/50V。ULN2003是高耐壓、大

21、電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下：ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOSI路直接相連,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖 器。ULN2003是咼壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益咼、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。2.4復(fù)位電路和時(shí)鐘電路TaCJ0mETBWI眈1ut-XtAtlXVALZ圖2-9時(shí)鐘電路圖2-8復(fù)位電路2.5整個(gè)電路的原理步進(jìn)電機(jī)控制的最大特點(diǎn)是開(kāi)環(huán)控制，不需要反饋信號(hào)。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)不產(chǎn) 生旋轉(zhuǎn)量的誤差累積。由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)

22、電機(jī)控制系統(tǒng)如圖所示。-ilV4*13K11K4】iREI 丁 C；HhlOpFg:nc15;c；ST&+c:cscSJ2JUK7心HITliiuH：19lucooTaro;- ISC 1 J J 4 1- i 71 11 ! I 1 11 11 1 PP PPPPP 嚴(yán)廠tI4-K135T#33；J q7 -2 F：J All P；4 A； P：2 A15 P：i A1 + P： - A,ATJSCil圖2-10系統(tǒng)原理圖第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件部分采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制是通過(guò)定時(shí)器工作在中斷方 式實(shí)現(xiàn)的。定時(shí)器定時(shí)中斷產(chǎn)生周期性脈沖序列，不是采用軟件延時(shí)的方式，這樣不占用

23、CPU的時(shí)間。CPU在非中斷時(shí)間內(nèi)可以處理其他事件，只有在中斷發(fā)生時(shí)才驅(qū)動(dòng)步進(jìn) 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)轉(zhuǎn)換，采用查表法求出所需的輸出狀態(tài)，并以二進(jìn)制碼的形式依次存入單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器中；然后按照正向或反向順序依次取出地址的狀態(tài)字，送給STC12C4052AD輸出各勵(lì)磁狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配器的功能。3.1電路流程圖圖3-1電路流程圖第四章電路仿真4.1 P roteus 原理圖繪制過(guò)程1.進(jìn)入工作界面，打開(kāi)ProteusISIS編輯環(huán)境，按表1-1所列的元件清單添加元件。元件名稱所屬類所屬子類STC89C51Microp roccessor ICs8051 FamilyCAPCap

24、 acitorsGen ericXAP-POLCap acitorsGen ericCRYSTALMiscella neous-RESResistorsGen ericBUTTONSwitches&RelaysSwitchesMOTOR-STE PPERElectromecha nical-ULN2003AAn alog ICsMiscella neous表4-12.在如圖4-2所示的元件庫(kù)中添加表4-1中的元件。r AjLiTid-R=artlPTlAlpRAflAI,-CexitE-trail2*;sfirtri nH hDcb ydiXitcOFfl A af|-npr.Cli2340t

25、On?iis：8惟：1師 Det Coiivirtji nrL.iTPnrlTi* 口軸Fl 代(nrirhrti? L二丄吃可|訕訖 卜4二說(shuō)n：: hiipujR：j E： tvcoftlarejuc 種巾血1神-rntr/c rirMAinn AnplilAR Oct 柚 ertri:? PI琳； Jtuj i rrciA-SubT科u*兔n-h ?HrVU 4J4 ：-n-刊 A /i!V rili嘰G *Ui M 側(cè)5 匕45 KZG AMVCG 丸4匚土個(gè) fr.AmAtFcCCAlJiEC AJA_CCAm muAMACG 斛I匚 nt Cl 訓(xùn)5AtJCO 卅2上 土葩rn t

26、 颶G AiK rn 沁H 對(duì)2GKZGA4ce 血茁 Wh fP im rr. z-ju( nr inD ；lkr 二機(jī)5 TintifCKlaa 尹 FtcJlAPoJihcF 沁cob 彳 qclIqIql 3 f.cJI i, Pri 屈.! Pi屮 ip-Jj i-ri L-J-ii 典 Fl!UlAPu、Pg SujlV 耳氓UlAjL 和 FiodlAPsfliircPivfl 沁pc* WeshZoL 10/-iK3d J- Pcsiizt 刃Bc iLDobRccul4：or.Rr-uhI.ui _i 齢：;_j a PlJG-.j 3、z 15v iAsJ ri.iiis

27、i.tv jwvrickuU.ui. m |倔 ri制w mMPr訓(xùn)匸 r,_ _ 5 Titdl OCWiArG* rVxrSipl： fia.Jai h曲 M(b2HliyoerCj由* H訓(xùn)tf l/iKsd -flOmRahrbifd jipoIrFlczut 1 % Ixsd OClrri. f ri ；i= Pnxb ：R.ppt n ippVnMk l,5An*C-：l j*MTiiq rsqubtar Lbajxn i 0 FteJlAHeudliw vfv lUJiilvRtLuld.ui. 51 FtuJIAUuMmiii Oiu Suj曲Ri_aiLi.m.IT* Fto

28、 JI A H cttdiw k jwvlvriciiuk.ui LP Tie JIA H .r jLMilYricLJuh.ui. I 1 腳izzd N cudyt Flws ?jilu RudJlu If/TiiiH RNwm*F5 !科fR怦 15v =i!lF M WJd/t F5； : j/L ntMdLi 1 扣-iiid ? NcuJ/t _v KojdJlu ?4v ：l呵 Ntfiflfrf F扌 5 jftTU RfflplnFod(0hfh:(Qis;F”口Rtjut霞 Fem M nWiLhvirtiyn ihh i4,Firj jI- I liKsd (CrrANi

29、gaC/e Pme Smd ft 訃 :奮=iHd Utm； Miflit PM 也RC =i!iM - WrfA N忖站Zt Fjvc St R bl UlThcflrjTC.HaiE fee EoGtdLhzo-SR er iJlrtEflraitc.HslE fK-EafitdlhuierI巧和屮MM , m#|F fH i-FhchII ri-H 卞 i iJIwinimgrATr. IHir fmTneirHIIjijinff(rjfr. niirn-A- j-rjiJ |inoljrirnjLnrl-U HbTknJhinjTiflflrpH Iri tp/plJ圖4-2元件庫(kù)ia

30、s Tojjpratiire Icjiilor 一 ISiS ProfessionalFils Vidi t Tsls Design 魚aph Source Debiig brary TempLate衛(wèi)Up ea ff曙直I a ,0屈丨婦土忍QQ9 匸汗+團(tuán)圖4-3添加元件后界面3 .元件完全添加后，ProteuslSIS的編輯區(qū)域中畫出如圖4-4所示的原理圖K4ftFJOIXDF3J rsDP2IM.i頸KJ 11Pi.SPJ K4 Al K AJ P2； A13All K4 Al： K； AJS K A1+ Pl； Al?ST.yR5TEALJ2HZcueojiAAr!w：；l*i：v=

31、應(yīng)as匹4忠匹D hj 1 4 4 - f 7 刃 SSKKSIKKSJ鱉E3山J L3 2 丄丄ISufFR15nrII10:加；jOmF_ n lY3!T*歹co;】LTrt,a*w iCJ J *5iCiSK45:甘R fiCf5C-BL!1710 ri n15 14圖4-4 繪制完成的原理圖4.2仿真設(shè)置1、程序的編譯該軟件有自帶編譯器，有 ASM的、PIC的、AVR的匯編器等。在ISIS添加上編寫好的程序，方法如下.點(diǎn)擊菜單欄“Source”，在下拉菜單點(diǎn)擊“ Add/Remove SourceFiles（添加或刪除源程序）”出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，如圖14所示。點(diǎn)擊對(duì)話框的“ NEW按鈕，

32、在出現(xiàn)的對(duì)話框找到文件設(shè)計(jì)好的“計(jì)數(shù)器.asm”，點(diǎn)擊打開(kāi)圖15;在“ CodeGen eration Tool ”的下面找到“ ASEM5”，然后點(diǎn)擊“ OK”按鈕，設(shè)置完畢我們就可以編譯了。點(diǎn)擊菜單欄的“ Source”，在下拉菜單點(diǎn)擊“ Build All ”，過(guò)一會(huì)，編譯結(jié)果的對(duì)話框就會(huì)出現(xiàn)在我們面前，如圖 4-5所示。如果有錯(cuò)誤，對(duì)話框會(huì)告訴我們是哪 一行出現(xiàn)了問(wèn)題，可惜的是，點(diǎn)擊出錯(cuò)的提示，光標(biāo)不能跳到出錯(cuò)地方，但是能告訴出錯(cuò)的行號(hào)。Add/KeOTe Source Code Files區(qū)T arget Pieces loose a process兀 then clickNEW I

33、o attach a program toilCode GeneraHon T oo(U1 ATS3C51Source 匚ode FilenameFap 1K.匚 ancd圖4-5添加源程序界面Open, file t* hei or *.bin )0萱拔范圍:j LJi step m olorRecent0桌面lUotor. heir iStgpfflOt or. h緒我的立檔yi我的電J&網(wǎng)上鄰居E七Eptiotor： he討取消文件容. 文件類1)；1(*. hex,ft只方式打并圖4-6添加新資源界面mw愀穌腳環(huán)叩脫曲t妊黑J談恍三心無(wú)泄M 衛(wèi)工交也丹把f工型 進(jìn)雲(yún)1敢勺豐幢二!LW我

34、匸itrrtiji；迎昭臟1沁 J：;益忙撫(鑿.工圖4-7編譯界面2、調(diào)試選中單片機(jī)AT89C51左鍵點(diǎn)擊AT89C51在出現(xiàn)的對(duì)話框里點(diǎn)擊 Program File按鈕（如圖4-8，點(diǎn)擊國(guó),模擬了r?Component Reererce：Component Value:|aY09C51PCG Package:Hidden; IHidden： |Other 日 operbies:hierarchy (iuleridf I I I-Pteanpi File:Cfock Frequency:Advanced Properties;I Enable trace loggingExclude ffo

35、n SmnLilaltion Exclude frorr* PCB L刖out Edit all properties0KHC5)PDataHidden R nsCancel圖4-8程序加載界面點(diǎn)擊I I卜I II I I第一個(gè)按鈕就可以開(kāi)始模擬仿真。4.2仿真結(jié)果按“正轉(zhuǎn)”和反轉(zhuǎn)”按鈕，觀察步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，如圖所正轉(zhuǎn)找到上一步編譯得到的HEX文件，然后點(diǎn)擊“ 0K按鈕就可以ULM20CI3A反轉(zhuǎn)4-9仿真結(jié)果第五章5.1焊接準(zhǔn)備與注意事項(xiàng)清潔：用刀或砂紙打磨被焊點(diǎn),3 rn 3 弓 3 m fn12 3 4 5 6 7硬件電路的制作與調(diào)試焊接的時(shí)候使用助焊劑，可以幫助去除氧化層，加速焊錫融化

36、。鍍錫：給節(jié)點(diǎn)和線頭事先鍍一層錫，容易讓焊錫向著焊點(diǎn)凝聚。焊接：要讓焊點(diǎn)達(dá)到一定的溫度方法是讓電烙鐵接觸被焊點(diǎn)一會(huì)，同時(shí)將焊錫涂抹到焊 點(diǎn)，等焊錫與焊點(diǎn)達(dá)到充分的溫度和接觸度的時(shí)候抽離烙鐵。修正：虛焊，要單獨(dú)處理，用電烙鐵沿著焊點(diǎn)上下移動(dòng)幾下，讓焊錫和焊點(diǎn)達(dá)到一定溫 度并充分接觸，焊接的不滿意的，焊錫過(guò)多可以將板子倒置用電烙鐵吸走部分后，重新 焊接，焊錫過(guò)少直接再涂抹部分焊錫。整個(gè)過(guò)程一定要保證焊錫和焊點(diǎn)達(dá)到一定的溫度,這樣可以明顯減少虛焊。并充分接觸。（電烙鐵來(lái)回蹭焊點(diǎn)，時(shí)間也不要太長(zhǎng)）如何判斷虛焊：在同一條銅線上如果引腳之間電阻較大就應(yīng)該存在虛焊。將數(shù)字萬(wàn)用表 打到電阻測(cè)量最小檔，這個(gè)檔在

37、測(cè)量的時(shí)候如果出現(xiàn)電阻為零就會(huì)叫，叫的就是質(zhì)量合 格的。對(duì)于單獨(dú)的焊點(diǎn)，用萬(wàn)用表的兩針?lè)謩e接觸，焊盤周圍和元結(jié)引腳如果叫說(shuō)明接通（多試幾下如果從焊盤盤個(gè)個(gè)方向都叫基本就拿準(zhǔn)了），如果不叫應(yīng)該是虛焊。如何判斷斷路，有的時(shí)候銅線會(huì)斷掉，這是還是用電阻檔，分別放到銅線的兩個(gè)不同引腳上，如果不叫不是節(jié)點(diǎn)虛焊，就是銅線斷掉。銅線斷掉的用飛線連一下就可以 了。松香和焊錫可不是什么好東西，焊接的時(shí)侯注意通風(fēng)。焊錫膏只有焊接難上錫的鐵件等物品時(shí)才用到，具有腐蝕性，一般只用松香就行了，松香的作用是析出焊錫中的 氧化物，保護(hù)焊錫不被氧化，增加焊錫的流動(dòng)性。清潔的表面會(huì)很好地掛錫，這也就是為什么焊錫膏中除松香等表面

38、活性劑之外，帶有腐蝕性成分的原因，通過(guò)輕微腐蝕，將表面徹底清潔，使焊錫能很好地掛上。松香只是簡(jiǎn)單的表面活性劑，使焊錫同焊接表面能充分浸潤(rùn)。所以只使用松香的話, 在焊接之間，可以輕微地用砂紙或直接用烙鐵頭掛擦幾下，然后用松香上錫。烙鐵蘸松 香，然后蘸焊錫，然后焊，離開(kāi)后，吹口氣冷卻工件焊點(diǎn)。用手拉一拉工件，檢查是否 虛焊。卸掉已焊接的原件：用電烙鐵加熱焊點(diǎn)至焊錫融化，用鑷子或小鉗子將原件引腳從電路 板支開(kāi)。電烙鐵選擇：根據(jù)你的焊接量大小和工作性質(zhì)不同選用也不同，一般焊接比較小的焊點(diǎn) 選擇內(nèi)熱式電烙鐵，但是目前比較大量的焊接一般采用焊接臺(tái)來(lái)完成，價(jià)格比較貴一般幾百元。如果是個(gè)人使用，有兩種選擇，一

39、種可以選擇內(nèi)熱式35瓦電烙鐵，一種可以選擇恒溫電烙鐵。烙鐵頭一般是原配的質(zhì)量比較好，厚度較厚，結(jié)合緊密的為好。恒溫式電烙鐵的烙鐵頭一般是表面有合金材料的，質(zhì)量比較好。焊接時(shí)可以先把烙鐵頭挫出光亮的銅預(yù)熱至150-180度后蘸一下松香焊劑，然后用焊錫絲鍍錫，鍍上光亮的錫后就可以焊接了，焊接溫度一般220度左右為好。焊錫絲盡量選用低溫焊錫絲。在焊接時(shí)先在電路板上涂上松香焊劑，然后烙鐵蘸一下松香焊 劑，用焊錫絲對(duì)準(zhǔn)焊點(diǎn)，烙鐵輕輕一點(diǎn)，一個(gè)光亮的焊點(diǎn)就完成了。每次使用后用濕潤(rùn)的清潔海綿抹去焊鐵頭上助焊劑，舊錫和氧化物，清潔之后,待焊鐵濕度稍為降低后涂上新錫層，以減低焊鐵頭的氧化機(jī)會(huì)。 把焊鐵擺放在焊鐵

40、架上： 為免焊鐵受到碰撞而損壞，應(yīng)把焊鐵擺放在合適的焊鐵架上。及時(shí)清理氧化物：當(dāng)鍍錫層部分含有黑色氧化物或生銹時(shí)，必需及時(shí)清理，以免焊鐵上 不了錫而不能進(jìn)行焊接工作。5.2單片機(jī)程序?qū)懭氤绦驘龑?利用了 RF-X1開(kāi)發(fā)板（圖1）將編寫調(diào)試完成的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)。._ 斃 .一,F i .”bB 二/ I 存K，-心J X F 7：* ：蘆石L金一卜!/斤叫-:Q,:OQL ； *ai j! 耳 MT I g T-Ii 步：卻-hI 豈&竄il-G撫”世 =: feg空a二詛雲(yún)莎尹、5?*卡出.艮:J ? 號(hào)*?里 *1 lY-#b*7B :isn 三-:謙L 耳-h*圖5-1 RF-X1開(kāi)發(fā)板燒

41、寫步驟如下:1、根據(jù)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)安裝 USB芯片PL2303HX驅(qū)動(dòng)。2、用USB線把板子與電腦的USB口連接，并把板子上USB接口下面的撥碼開(kāi)關(guān)都打到 ON的那一端，同時(shí)設(shè)置好連接端口（ COM端 口）。3、正確放上單片機(jī)STC89C52芯片缺口朝手桿方向放置。4、在Windows環(huán)境下打開(kāi)STC單片機(jī)下載軟件STC-ISP,按照該界面上的步驟進(jìn)行設(shè)置,如圖2所示，包括芯片選型（STC89C52RC端口選擇（COM）然后點(diǎn)擊0PENFILE導(dǎo) 入光盤中的實(shí)例程序（HEX文件）如圖3所示，點(diǎn)擊Downlaod/下載。5.3硬件安裝所需兀器件見(jiàn)下表5-2表5-2元器件名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量單片機(jī)STC89C511步進(jìn)電機(jī)MOTOR-STE PPER1CPYSTAL1電阻100 1K 47K*24電解電容10 pF2達(dá)林頓管陣列ULN2003A1電容20 pF2按照元件清單取得所有電路中用到的硬件，并將事先寫好程序的單片機(jī)AT89