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单片机LED三维动态信息显示系统 第11页

更新时间:2009-5-21:  来源:毕业论文
单片机LED三维动态信息显示系统 第11页
33
个资料后,R2清零。
程序清单如下:
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0023H
AJMP COM_SEVER;串行中断入口
ORG 0080H
START:;初始化程序
MOV PCON,#00H;SMOD=1
MOV TMOD,#20H;使用定时器T1,且工作方式2
MOV TH1,#0FDH;设初值,波特率9600b/s
MOV TL1,#0FDH
SETBTR1;开定时器T1,即可产生波特率
MOV SCON,#50H;串口工作方式1
LOOP:
MOV R2,#30H;接受缓冲区首址
MOV R0,#0;计数初始化
SETB EA;开总中断
SETB ES;开串口中断
MAIN:;主程序
NOP;空操作,等待
CJNE R2,#20H,MAIN;未收到32个数据,继续等待
TX_DATA:;收满32个数据,回送
MOV R1,#30H;接受换缓冲区首址给R1
LOOP1:
MOV A,@R1;接受缓冲区数据发送
MOV SBUF,A
WAIT:JNB TI,WAIT
CLR TI
INC R1
DJNZ R2,LOOP1;未发送完,继续发送
JMP LOOP;发送完毕,跳回
COM_SEVER:;串口中断程序
CLR RI;允许继续接受
CLR EA;关中断西安理工大学硕士学位论文
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PUSH A;保护小现场
PUSH DPH
PUSH DPL
MOV A,SBUF;接受地址帧信息
MOV@R0,A;保存资料
INCR0
INC R2
POP DPL;恢复现场
POP DPH
POP A
SETB EA;开中断
RETI;中断返回
END
4.4通讯硬件电路设计
4.4.1通信原理方案
由上可知,单片机的输入和输出都是TTL电平,而PC机配置的是RS-232标准串行接
口,两者的电气规范不一致,因此要完成单片机和PC机之间的通信,必须对单片机输出
的TTL电平进行电平转换。单片机和PC的通信原理方案如图4-5所示。
TxD
RxD
GND
TIN
ROUT
TOUT
RIN TxD
RXD
GND
RS232C
89C51 MAX232 PC
由图可知数据通信的硬件上采用了3线制,将单片机和PC机串口的3个引脚(RXD、
TXD、GND)分别连在一起,即将PC机和单片机的数据发送线TXD与数据接收线RXD交
叉连接,两者的地线GND直接相连,而其它信号线均不用
[36]
。这里采用软件握手的方式。
这样既可以实现预定的任务又可以简化电路设计。
图4-5串口通信原理图
Fig4-5 Principle figure of serial communication4 PC机和单片机之间的串行通信
35
4.4.2通信电路
要完成上述的功能,需要设计单片机和PC机的串口通信电路。图4-6是完整的单片机
和PC机的连接和电平转换的电路原理图。
p1.01
p1.12
P1.23
P1.34
P1.45
P1.56
P1.67
P1.78
RST9
P3.0(RXD)1
0
P3.1(TXD)1
1
P3.2(INT0)1
2
P3.3(INT1)1
3
P3.4(T0)1
4
P3.5(T1)1
5
P3.6(WR)1
6
P3.7(RD)1
7
XTAL11
8
XTAL21
9
GND2
0P
2.0(A8)2
1P
2.1(A9)2
2P
2.2(A10)2
3P
2.3(A11)2
4P
2.4(A12)2
5P
2.5(A13)2
6P
2.6(A14)2
7P
2.7(A15)2
8P
SEN2
9A
LE/PROG3
0E
A/VPP3
1P
0.7(AD7)3
2P
0.6(AD6)3
3P
0.5(AD5)3
4P
0.4(AD4)3
5P
0.3(AD3)3
6P
0.2(AD2)3
7P
0.1(AD1)3
8P
0.0(AD0)3
9V
CC4
0
AT89C51
C1+1
VDD2
C1-3
C2+4
C2-5
VEE6
T2OUT7
R2IN8
R2OUT9
T2IN1
0T
1IN1
1
R1OUT1
2R
1IN1
3
T1OUT1
4
GND1
5
VCC1
6
MAX232CPE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
10
COM1
D Connector 9
0.1u
SC4
0.1u
SC3
SC10.1u
SC20.1u
RRST10K
1
2
11.0592MHz
S0
SW-PB
CRST
10uF
VCC
VCC
20pF
CW2
0.1u
SC5
20pF
CW1
图4-6单片机和PC机的串口通信电路
Fig4-6 Serial communication circuit between personal computer and single-chip
microcomputer西安理工大学硕士学位论文
5步进电动机的系统设计
在电气时代的今天,电动机在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在
工农业生产、交通运输、航空航天,还是在日常生活的家用电器,都大量地使用着各种各
样的电动机。一般来讲,对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种。简单控制是指
对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制,这类控制可通过继电器、可编程控制
器和开关元件来实现。复杂控制是指对电动机的转速、转角、转矩、电压、电流等物理量
进行控制,而且往往要求的精度非常高。以前,对电动机简单控制的应用比较多,但是,
随着现代化步伐的不断迈进,人们对自动化的需求越来越高,从而使电动机的复杂控制逐
渐成为主流,其应用领域也随之变的非常广泛。
电动机控制技术的发展得力于电力电子技术、自动控制技术、微电子学及计算机应用
的最新发展成就。正是这些技术的进步使得电动机控制技术在近20年内发生了翻天覆地
的变化。其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制,
形成数字与模拟的混合控制系统,并正向全数字控制方向迅速发展。电动机的驱动部分所
用的功率器件也经历了几次更新换代,目前开关速度更快、控制更容易的全控型功率器件
MOSFET和IGBT成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的
电动机控制方法能够得到实现,脉宽调制控制方法(PWM和SPWM)、变频技术在直流
调速和交流调速中获得了广泛的应用。
在对电动机的控制中,控制系统可以分为开环系统和闭环系统两类。开环系统比较简
单,能够满足一般的控制要求;闭环控制系统则用于有精度要求的控制。在电动机控制系
统中,这些精度要求包括:电动机本身的精度要求,如角度和转速;执行机构的精度要求,
如线位移和角位移。要实现对这些物理量的精度控制,就必须通过高精度的检测传感器对
这些物理量进行检测,将检测的结果转换成数字量,反馈给单片机,通过单片机对这些数
据进行处理,处理的结果作为控制量对电动机进行控制,从而实现了闭环控制。
5.1步进电动机的原理
5.1.1步进电动机概述
步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况
下,电动机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影
响,即给电动机加一个脉冲信号,电动机则转过一个步距角。因此可以通过控制脉冲个数
来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时也可以通过控制脉冲频率来控制电动机
转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。这一线性关系的存在,加上步进电动机只有

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