步进电机无级调速系统设计.docx
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步进电机无级调速系统设计
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：
图1.1.1
2、电路分析：
2.1单片机最小电路：
图2.1.1
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。
图2.1.1
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。
图2.1.2
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。
图2.1.3
2.2A/D转换电路：
图3.2.1
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100us
4）单个+5V电源供电
5）模拟输入电压0~+5V
6）低功耗15hw
2.3步进电机驱动电路：
图3.3.1
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：
图2.4.1
8279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>DB0~DB7：
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/SENSORRAM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>SL0~SL3：
扫描按键开关或传感器矩阵及显示器，可以是编码模式（16对1）或解码模式（4对1）。
<10>RL0~RL7：
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>OUTA0~OUTA3：
动态扫描显示的输出口（高4位）。
<14>OUTB0~OUTB3：
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
图2.5.1
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的脉冲；
8279接1MHZ的脉冲。
3.2方案流程图
3.3程序清单
ORG0000H
AJMPSTART
ORG000BH
AJMPDJQD
ORG0100H;?
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#0ECH
MOVTL0,#78H
SETBET0
SETBEA
MOVR2,#1
SETBTR0
START:
LCALLFORMAT
MOVA,#00H
MOVDPTR,#8000H
MOVX@DPTR,A
LCALLDY1
MOVXA,@DPTR
LCALLCONVER
LCALLDISP8279
LCALLDELAY
AJMPSTART
ORG0200H
DJQD:
JNBP2.0,LOOP2;转动方向
LOOP1:
CJNER2,#1,L1;顺时针
MOVP1,#03H
SJMPL4
L1:
CJNER2,#2,L2
MOVP1,#06H
SJMPL4
L2:
CJNER2,#3,L3
MOVP1,#0CH
SJMPL4
L3:
CJNER2,#4,L4
MOVP1,#09H
MOVR2,#1
L4:
DJNZR5,EXT1
INCR2
EXT1:
MOVTH0,#0ECH
MOVTL0,#78H
RETI
LOOP2:
CJNER2,#1,LO1;逆时针
MOVP1,#09H
SJMPLO4
LO1:
CJNER2,#2,LO2
MOVP1,#0CH
SJMPLO4
LO2:
CJNER2,#3,LO3
MOVP1,#06H
SJMPLO4
LO3:
CJNER2,#4,LO4
MOVP1,#03H
MOVR2,#1
LO4:
DJNZR5,EXT2
INCR2
EXT2:
MOVTH0,#0ECH
MOVTL0,#78H
RETI
FORMAT:
MOV78H,#0H;;
MOV79H,#8H;
MOV7AH,#0H;
MOV7BH,#9H;
MOV7CH,#12H;-
MOV7DH,#0;
MOV7EH,#0;
MOV7FH,#0;
RET
CONVER:
MOVB,#2
DIVAB
MOVR7,A
CLRC
SUBBA,#100
JCHB2
MOVR7,#100
hb2:
clra;二进制整数转化为十进制数子程序
movr3,a
movr4,a
movr5,a
movr2,#10h
hb3:
mova,r7
rlca
movr7,a
mova,r6
rlca
movr6,a
mova,r5
daa
movr5,a
mova,r4
addca,r4
daa
movr4,a
mova,r3
addca,r3
movr3,a
djnzr2,hb3
MOV7DH,r4;
MOVA,R5;拆分
SWAPA
ANLA,#0FH
MOV7EH,A;
MOVA,R5
ANLA,#0FH
MOV7FH,A;
RET
DISP8279:
;显示子程序,缓冲区为78H-7FH
C8279EQU0E001H;）7fffH
D8279EQU0E000H;7FFEH
MOVDPTR,#C8279
MOVA,#0H
MOVX@DPTR,A;写8279方式字
MOVA,#2aH
MOVX@DPTR,A;写分频系数
MOVA,#0D0H
MOVX@DPTR,A;清显示
MOVA,#90H
MOVX@DPTR,A;设置从左边开始写入数据
DISP1:
MOVXA,@DPTR
JBACC.7,DISP1;读8279工作是否正常
MOVR0,#78H;显示缓冲首址
MOVR1,#08H
DISP2:
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR;查字型
MOVDPTR,#D8279
cpla
MOVX@DPTR,A;送字型到8279显示
INCR0
DJNZR1,DISP2
RET
;字型代码
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H;0,1,2,3,4,5,6,7
DB80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,08EH;8,9,A,B,C,D,E,F
DB08CH,0C1H,0BFH,91H,89H,0C7H,0FFH,07FH;P（10）,U（11）,-（12）,Y（13）,H（14）,L（15）,关（16）,.（17）
CLEAR8279:
MOVDPTR,#C8279;清显示子程序
MOVA,#0D0H
MOVX@DPTR,A
RET
DY:
PUSH02H;延时子程序
DELAY1:
PUSH02H
DELAY2:
PUSH02H
DELAY3:
DJNZR2,DELAY3
POP02H
DJNZR2,DELAY2
POP02H
DJNZR2,DELAY1
POP02H
DJNZR2,DY
RET
DY1:
MOVR7,#0FFh
DJNZR7,$
RET
DELAY:
MOVR6,#0FFh
DELY2:
MOVR7,#0FFh
DELY1:
DJNZR7,DELY1
DJNZR6,DELY2
RET
END
3.4软件调试
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