AT89C51单片机里程计步进电机驱动电路设计(11)
时间:2017-05-06 10:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
4.9.1 晶振电路设计 图4-18 晶振电路 单片机的晶振电路如图4-18所示，其中XTAL1和XTAL2为片内振荡电路的输入和输出端。本系统晶振的振荡频率为12MHZ，晶振电路产生的脉冲经过内部触发器进行二分频后，成为单片机的时钟脉冲信号。 4.9.2 复位电路设计 图4-19 复位电路 当单片机在运行过程中出现程序错误或者操作失误使系统不能正常运行时，需要进行复位操作，复位操作后，系统重新回到0000H处执行。复位信号从单片机的RST引脚输入，本电路采用的按键电平复位。 4.9.3 电机驱动电路设计 本系统采用美国Texas Instruments公司和Sprague公司开发的功率驱动芯片ULN2003A作为步进电机的驱动主芯片并结合一些外围电路构成驱动电路，与AT89C51单片机联合进行步进电机的控制。总体来说，是一个用相对便宜的价格构成的性能不错的步进电机驱动电路。 图4-20 步进电机驱动电路 4.9.4 液晶显示器与单片机接口电路设计 液晶显示器共有18个引脚，其中VCC、RST两端连接电源信号，GND端接地，CS1和CS2分别连接P3.0和P3.1,DB0-DB7分别连接P2.0-P2.7,R/W与P3.4连接，RS与P3.2相连，E与P3.5相连，V0连接滑动变阻器。具体电路见图4-21。 图4-21 液晶显示器与单片机接口电路 4.9.5 按键电路设计 本设计一共包含5个按键，分别对步进电机的启动/停止、正转、反转、加速和减速运行给予控制，5个按键与单片机的P1.0-P1.4连接并结合一些外围器件，实现对步进电机转动的控制。具体电路见图4-22。 图4-22 按键电路 4.10 系统模块电路可行性分析 综上所述，本系统主要由供能模块电路和控制模块电路两大部分组成。供能模块电路中主要包含+5V和+12V稳压电源提供电路。控制模块电路主要包含按键输入电路、LCD显示电路、功率驱动电路等几个部分。在实际对电路元件进行选型的时候，要兼顾元件的耐压极限、工作温度、湿度、散热状况等实际因素。 通过上述模块电路的设计并结合本系统中步进电机的选型可以判断，本系统的硬件设计部分完全可以达到对步进电机的运转实现转速、转向控制，运行状态适时监控等预期性能指标。因此，系统硬件部分的设计是可行的，也是完全实用的。 5 系统软件设计 本部分主要介绍控制步进电机工作的软件部分设计，根据设计要求，本部分主要应该包含以下几部分程序模块： （1）AT89C51单片机初始化程序及主流程； （2）定时器中断控制步进电机运行服务程序； （3）键盘扫描处理子程序； （4）液晶显示器初始化、工作显示子程序； （5）字符显示模块子程序； （6）步进电机控制脉冲子程序。 现对以上几个方面做一些具体分析。 5.1 单片机初始化及主流程介绍 在本部分程序中，我们主要的工作量有：对所需要用到的一些函数进行定义、对单片机的一些管脚进行定义，设置定时器的参数以及设置液晶显示器初始显示字符等。由于单片机内部集成了振荡器，因此我们启动其内部振荡器。详细编写程序见附录. 在单片机初始化后，我们还要对LCD进行初始化，由于单片机和LCD初始化的速率是不一样的，因此我们要在两者之间插如一个足够长时间的延时程序以确保系统正常工作。在单片机，LCD初始化完毕后，我们即可通过键盘输入，调用中断和步进电机运行脉冲控制程序对步进电机进行控制，至此，我们可将系统工作流程列框图如下图5-1： (责任编辑：qin) |