步进电机无级调速系统设计

1、步进电机无级调速系统设计1、 设计任务通过电位器，用ADC0809采集；ADC0809采集结果分为100档，并将100档转化为十进制显示，作为无极调速的档位；对四相步进电机，以每5ms输出一个脉冲的最高转速，每1S输出一个脉冲的最低转速运行；定时器定时控制步进电机的运行。2、 硬件电路设计1、硬件电路的框图：2、电路分析：2.1单片机最小电路：单片机最小电路由电源电路、复位电路、晶振电路组成：1）电源电路（如图3.1.1）中C1（0.1uF的电容）、C2（47uF的电容）起滤波的作用，C1过滤高频信号，C2过滤低频信号。2）在复位电路（如图3.1.2）中，当VCC上电时，C充电，在10K电阻上

2、出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C充满，10K电阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，K1闭合时，C放电；K1断开时，C又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。3）在晶振电路（如图3.1.3）中，晶振采用12M的晶振，实现1us的机器周期。2.2 A/D转换电路：ADC0809主要特性:1)8路输入通道，八位A/D转换器，即分辨率为八位2)具有转换启停控制端3)转换时间为100us4)单个+5V电源供电5)模拟输入电压0+5V6)低功耗15hw2.3步进电机驱动电路：说明：DS75452是与非门信号驱动，用来提高数据的驱动能力。2.4档位显示电路：8279

3、特点(1)可同时进行键盘扫描及文字显示； (2)键盘扫描模式； (3)传感器扫描模式； (4)激发输入模式； (5)8乘8键盘FIFO(先进先出)； (6)具有接点消除抖动，2键锁定及N键依此读出模式； (7)双排8位数或双排16位数的显示器； (8)右边进入或左边进入。16位字节显示存储器。8279引脚说明<1>DB0DB7：双向数据总线。在CPU与8279间做数据与命令传送。 <2>CLK：8279的系统时钟，100KHz为最佳选择。 <3>RESET：复位输入线。输入HI时可复位8279。 <4>CS：芯片选择信号线。当这个输入引脚为低电平

4、时，可将命令写入8279或读取8279的数据。 <5>A0：缓冲器地址选择线。A0=0时，读写一般数据；A0=1时，读取状态标志位或写入命令。 <6>RD：读取控制线。RD=0时，8279输送数据到外部总线。 <7>WR：写入控制线。WR=0时，8279从外部总线接收数据。 <8>IRQ：中断请求。平常IRQ为LO，在键盘模式下，每次读取FIFO/SENSOR RAM的数据时，IRQ变为HI，读取后转为LO；在传感器模式下，只要传感器一有变化，就会使IRQ变为HI，读取后转为LO。 <9>SL0SL3：扫描按键开关或传感器矩阵及显示器

5、，可以是编码模式(16对1)或解码模式(4对1)。 <10>RL0RL7：键盘/传感器的返回线。无按键被按时，返回线为HI；有按键被按时，该按键的返回线为LO。在激发输入模式时，为8位的数据输入。 <11>SHIFT：在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与其它按键的状态一同储存(在BIT6)，内部有上拉电阻，未按时为HI，按时为LO。 <12>CNTL/STB：在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与SHIFT以及其它按键的状态同一储存，内部有上拉电阻，未按时为HI，按时为LO。在激发输入模式时，作为返回线8位数据的使能引脚。 <13>OUTA0OUT

6、A3：动态扫描显示的输出口(高4位)。 <14>OUTB0OUTB3：动态扫描显示的输出口(低4位)。 <15>BD：消隐输出线。2.5按键电路2.6硬件调试 A/D转换电路，输入电压+5V，输出接灯，观察是否是11111111；步进电机四个接口分别接开关，分别输入03H、06H、0CH、09H，看电机是否转动；显示电路，分别改变测试程序7DH、7EH、7FH的值看是否显示正常；按键电路接灯，看是否能正常工作。三、软件设计3.1系统的定义P2.0控制电机正反转，高电平正转，低电平反转；P1.0、p1.1、p1.2、p1.3接电机驱动电机正反转；ADC0809接100HZ

7、的脉冲；8279接1MHZ的脉冲。3.2方案流程图开始初始化开定时器AD转换数据处理显示速度档位3.2.1主程序定时时间到P2.0=？1Y 正转N反转重装返回重装返回3.2.2中断子程序3.3程序清单ORG 0000HAJMP STARTORG 000BHAJMP DJQDORG 0100H;? MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#78H SETB ET0 SETB EA MOV R2,#1 SETB TR0 START:LCALL FORMAT MOV A,#00H MOV DPTR,#8000H MOVX DPTR,A LCALL DY1 MOVX A

8、,DPTR LCALL CONVER LCALL DISP8279 LCALL DELAY AJMP STARTORG 0200HDJQD:JNB P2.0,LOOP2 ;转动方向LOOP1:CJNE R2,#1,L1 ;顺时针MOV P1,#03HSJMP L4 L1:CJNE R2,#2,L2MOV P1,#06HSJMP L4 L2:CJNE R2,#3,L3MOV P1,#0CHSJMP L4 L3:CJNE R2,#4,L4MOV P1,#09HMOV R2,#1 L4:DJNZ R5,EXT1 INC R2EXT1:MOV TH0,#0ECHMOV TL0,#78H RETI LO

9、OP2:CJNE R2,#1,LO1 ;逆时针MOV P1,#09HSJMP LO4 LO1:CJNE R2,#2,LO2MOV P1,#0CHSJMP LO4 LO2:CJNE R2,#3,LO3MOV P1,#06HSJMP LO4 LO3:CJNE R2,#4,LO4MOV P1,#03HMOV R2,#1 LO4:DJNZ R5,EXT2 INC R2 EXT2:MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#78H RETI FORMAT: MOV 78H,#0H ; ; MOV 79H,#8H ; MOV 7AH,#0H ; MOV 7BH,#9H ; MOV 7CH,#12H ;-

10、 MOV 7DH,#0; MOV 7EH,#0 ; MOV 7FH,#0 ; RETCONVER:MOV B,#2 DIV AB MOV R7,A CLR C SUBB A,#100 JC HB2 MOV R7,#100 HB2:CLR A ;二进制整数转化为十进制数子程序 MOV R3,A MOV R4,A MOV R5,A MOV R2,#10HHB3:MOV A,R7 RLC A MOV R7,A MOV A,R6 RLC A MOV R6,A MOV A,R5 DA A MOV R5,A MOV A,R4 ADDC A,R4 DA A MOV R4,A MOV A,R3 ADDC A,

11、R3 MOV R3,A DJNZ R2,HB3 MOV 7DH,R4 ; MOV A,R5 ;拆分 SWAP A ANL A,#0FH MOV 7EH,A ; MOV A,R5 ANL A,#0FH MOV 7FH,A ; RET DISP8279: ;显示子程序,缓冲区为78H-7FHC8279 EQU 0E001H ;)7FFFHD8279 EQU 0E000H ;7FFEH MOV DPTR,#C8279 MOV A,#0H MOVX DPTR,A ; 写8279方式字 MOV A,#2AH MOVX DPTR,A ;写分频系数 MOV A,#0D0H MOVX DPTR,A ;清显示

12、MOV A,#90H MOVX DPTR,A ;设置从左边开始写入数据DISP1: MOVX A,DPTR JB ACC.7,DISP1 ;读8279工作是否正常 MOV R0,#78H ;显示缓冲首址 MOV R1,#08HDISP2: MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR ;查字型 MOV DPTR,#D8279 CPL A MOVX DPTR,A ;送字型到8279显示 INC R0 DJNZ R1,DISP2 RET;字型代码TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H ;0,1,2,3,4,5,6,7 DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,08EH ;8,9,A,B,C,D,E,F DB 08CH,0C1H,0BFH,91H,89H,0C7H,0FFH,07FH ; P(10),U(11),-(12),Y(13),H(14),L(15),关(16) ,.(17)CLEAR8279:MOV DPTR,#C8279 ;清显示 子程序 MOV A,#0D0H MOVX DPTR,A RETDY:PUSH 02H ;延时子程序DELAY1: PUSH 02HDELAY2: PUSH 02H