MCS-51單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)接口ppt課件

1、ppt課件.1第九章第九章 MCS-51單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)接口單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)接口 特點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)能接受步進(jìn)脈沖的控特點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)能接受步進(jìn)脈沖的控 制一步一步地旋轉(zhuǎn)。制一步一步地旋轉(zhuǎn)。 用途：步進(jìn)電機(jī)成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目中的主要執(zhí)行元件之一，用途：步進(jìn)電機(jī)成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目中的主要執(zhí)行元件之一，尤其在精確定位場合中得到了廣泛的應(yīng)用；尤其在精確定位場合中得到了廣泛的應(yīng)用； 內(nèi)容：簡述步進(jìn)電機(jī)的工作原理，討論它與單片機(jī)接口的電內(nèi)容：簡述步進(jìn)電機(jī)的工作原理，討論它與單片機(jī)接口的電路以及應(yīng)用的方法。路以及應(yīng)用的方法。 。ppt課件.291 步進(jìn)電機(jī)簡述一、步進(jìn)電機(jī)原理 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上均勻地分布著步進(jìn)電

2、機(jī)的轉(zhuǎn)子上均勻地分布著4040個(gè)齒，齒間個(gè)齒，齒間（齒距）夾角為（齒距）夾角為9 9（360360/40/40）, ,定子上有定子上有6 6個(gè)大個(gè)大齒，相差齒，相差180180的兩個(gè)大齒組成一相，共有的兩個(gè)大齒組成一相，共有A A、三相。每個(gè)大齒上有若干個(gè)與轉(zhuǎn)子上一樣的小三相。每個(gè)大齒上有若干個(gè)與轉(zhuǎn)子上一樣的小齒。定子的每一相都有勵(lì)磁繞組。齒。定子的每一相都有勵(lì)磁繞組。ppt課件.3二、步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方式二、步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方式 1 1三相三拍運(yùn)行方式三相三拍運(yùn)行方式 (1(1）當(dāng)）當(dāng)A A相通電時(shí)，相通電時(shí)，B B相、相不通電：相、相不通電： A A相定子上的齒與轉(zhuǎn)子上的齒對齊（通電后磁場相定

3、子上的齒與轉(zhuǎn)子上的齒對齊（通電后磁場力作用的結(jié)果），迫使電機(jī)旋轉(zhuǎn)力作用的結(jié)果），迫使電機(jī)旋轉(zhuǎn)3 3 B B相定子上的齒順時(shí)針超前轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的齒相定子上的齒順時(shí)針超前轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的齒3 3 C C相定子上的齒順時(shí)針超前轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的齒相定子上的齒順時(shí)針超前轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的齒6 6 ppt課件.4 (2(2）當(dāng)）當(dāng)B B相接通電時(shí)，相接通電時(shí)，A A相、相、C C相不通電：相不通電： B B相齒對齊，電機(jī)旋轉(zhuǎn)相齒對齊，電機(jī)旋轉(zhuǎn)3 3；C C相超前相超前3 3相超前相超前 (3 (3）當(dāng)）當(dāng)C C相通電時(shí)，相通電時(shí)，B B相、相、A A相相不通電。不通電。 C C相齒對齊，電機(jī)旋轉(zhuǎn)相齒對齊，電機(jī)旋轉(zhuǎn)3 3；

4、A A相超前相超前3 3；相超前；相超前6 6 ppt課件.5 因此，如果定子因此，如果定子A A、B B、C C三相按三相按 ABCAABCA 的順序依次通電，則步進(jìn)電機(jī)將不斷地按順時(shí)的順序依次通電，則步進(jìn)電機(jī)將不斷地按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。每一次通電轉(zhuǎn)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。每一次通電轉(zhuǎn)，每三次通電，每三次通電才走完一個(gè)齒距，因此叫三相三拍。才走完一個(gè)齒距，因此叫三相三拍。 每一次通電轉(zhuǎn)動(dòng)的固定角叫步距角每一次通電轉(zhuǎn)動(dòng)的固定角叫步距角 。 顯然，三相三拍運(yùn)行時(shí)，步距角顯然，三相三拍運(yùn)行時(shí)，步距角 。 ppt課件.6 假如某次通電后，控制脈沖不再來，則電機(jī)轉(zhuǎn)假如某次通電后，控制脈沖不再來，則電機(jī)轉(zhuǎn)子齒和某相對

5、齊后就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做位狀態(tài)。子齒和某相對齊后就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做位狀態(tài)。 如果把順時(shí)針叫正轉(zhuǎn)，那么當(dāng)通電順序按如果把順時(shí)針叫正轉(zhuǎn)，那么當(dāng)通電順序按 ACBAACBA 進(jìn)行時(shí)，則電機(jī)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，叫反轉(zhuǎn)。進(jìn)行時(shí)，則電機(jī)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，叫反轉(zhuǎn)。 可見控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)只是三相繞組通電可見控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)只是三相繞組通電順序不同而已。順序不同而已。ppt課件.7 2 2三相六拍運(yùn)行方式三相六拍運(yùn)行方式 當(dāng)當(dāng)A A相通電時(shí)，相通電時(shí)，A A相定子齒與轉(zhuǎn)子齒對齊，相定子齒與轉(zhuǎn)子齒對齊，此后，如果讓此后，如果讓A A、B B兩相同時(shí)通電，可以發(fā)兩相同時(shí)通電，可以發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)1 15 5。再讓。再讓A

6、 A相斷電、相斷電、B B相通相通電，又可發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)電，又可發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)1.51.5。 所以按照所以按照 AABBBCCCAAAABBBCCCAA 的順序控制，電機(jī)將按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，的順序控制，電機(jī)將按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，每步轉(zhuǎn)動(dòng)每步轉(zhuǎn)動(dòng)1 15 5，即步距角，即步距角 =1=15 5， 由 于 要 經(jīng) 過由 于 要 經(jīng) 過 6 6 步 才 走 完 一 個(gè) 齒 距步 才 走 完 一 個(gè) 齒 距（6 61 15 5=9=9），所以叫三相六拍。），所以叫三相六拍。ppt課件.8 如果要使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，只要按如果要使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，只要按 AACCCBBBAAACCCBBBA順序通電就行了。順序通電就

7、行了。 結(jié)論結(jié)論：從上面兩種運(yùn)行方式可看出，從上面兩種運(yùn)行方式可看出，錯(cuò)齒是促使步錯(cuò)齒是促使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的根本原因進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的根本原因，當(dāng)某相通電，相應(yīng)的齒對，當(dāng)某相通電，相應(yīng)的齒對齊，迫使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，未通電的各相的齒齊，迫使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，未通電的各相的齒出現(xiàn)了新的錯(cuò)位。改變通電的順序和通電的相數(shù)，出現(xiàn)了新的錯(cuò)位。改變通電的順序和通電的相數(shù)，可組合出其它的運(yùn)行方式。可組合出其它的運(yùn)行方式。 討論討論：三項(xiàng)三拍和三項(xiàng)六拍運(yùn)行方式，哪種定位：三項(xiàng)三拍和三項(xiàng)六拍運(yùn)行方式，哪種定位更精確？更精確？ ppt課件.9三、步進(jìn)電機(jī)有如下特點(diǎn)三、步進(jìn)電機(jī)有如下特點(diǎn)：v給步進(jìn)脈沖電機(jī)就轉(zhuǎn)，不給步進(jìn)

8、脈沖電機(jī)就不轉(zhuǎn)；給步進(jìn)脈沖電機(jī)就轉(zhuǎn)，不給步進(jìn)脈沖電機(jī)就不轉(zhuǎn)；v步進(jìn)脈沖頻率高，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)得快；步進(jìn)脈沖頻率步進(jìn)脈沖頻率高，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)得快；步進(jìn)脈沖頻率低，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)得就慢；低，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)得就慢；v改變各相的通電方式（叫脈沖分配）可以改變步進(jìn)改變各相的通電方式（叫脈沖分配）可以改變步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方式；電機(jī)的運(yùn)行方式；v改變通電順序，可以控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。改變通電順序，可以控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。 ppt課件.1092 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)與與MCS-51MCS-51單片機(jī)的接口單片機(jī)的接口 步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)的連接一般有兩種形式步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)的連接一般有兩種形式 一、由硬件完成脈沖分配的功能一

9、、由硬件完成脈沖分配的功能 在這種形式里，脈沖分配器（在這種形式里，脈沖分配器（CH250CH250）、驅(qū)動(dòng)電路由硬）、驅(qū)動(dòng)電路由硬件完成。單片機(jī)只提供步進(jìn)脈沖和正、反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，步進(jìn)件完成。單片機(jī)只提供步進(jìn)脈沖和正、反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，步進(jìn)脈沖的產(chǎn)生與停止、步進(jìn)脈沖的頻率和個(gè)數(shù)都可用軟件控制脈沖的產(chǎn)生與停止、步進(jìn)脈沖的頻率和個(gè)數(shù)都可用軟件控制。 ppt課件.11 討論：討論： v單片機(jī)輸出步進(jìn)脈沖后，再由脈沖分配電路按事先確定的單片機(jī)輸出步進(jìn)脈沖后，再由脈沖分配電路按事先確定的順序控制各相的通斷。順序控制各相的通斷。v一般來說，硬件一旦確定下來，不易更改，這種方案，硬一般來說，硬件一旦確定下來，不

10、易更改，這種方案，硬設(shè)備成本高，它的應(yīng)用受到了限制。設(shè)備成本高，它的應(yīng)用受到了限制。 v怎樣用軟件產(chǎn)生步進(jìn)脈沖呢？所謂軟件產(chǎn)生就是用軟件控怎樣用軟件產(chǎn)生步進(jìn)脈沖呢？所謂軟件產(chǎn)生就是用軟件控制制P3P30 0為為1 1 或?yàn)榛驗(yàn)? 0的次序和長短。如果先令的次序和長短。如果先令P3P30=10=1，延時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間，再令一段時(shí)間，再令P3.0P3.00 0，再延時(shí)一段時(shí)間后，又令，再延時(shí)一段時(shí)間后，又令P3P30=10=1，如此循環(huán)，就可構(gòu)成脈沖序列。延時(shí)時(shí)間的長短，如此循環(huán)，就可構(gòu)成脈沖序列。延時(shí)時(shí)間的長短決定了脈沖序列的周期，而脈沖序列的周期又與步進(jìn)電機(jī)決定了脈沖序列的周期，而脈沖序列的周

11、期又與步進(jìn)電機(jī)的步矩有關(guān)。下面提供了一個(gè)產(chǎn)生步進(jìn)脈沖的子程序。的步矩有關(guān)。下面提供了一個(gè)產(chǎn)生步進(jìn)脈沖的子程序。ppt課件.12 SUBSUB： SETB P3SETB P30 0 SETB P3 SETB P30 0 ；保證輸出高電平的時(shí)間；保證輸出高電平的時(shí)間5s5s SETB P3 SETB P30 0 CLR P3 CLR P30 0 ；變?yōu)榈碗娖?；變?yōu)榈碗娖?MOV R7MOV R7，30H30H LOOP LOOP： NOP NOP ；軟件延時(shí)程序：；軟件延時(shí)程序： NOP NOP ；基本延時(shí)（；基本延時(shí)（10s10s時(shí)間常數(shù)）時(shí)間常數(shù)） NOP NOP DJNZ R7,LOOP D

12、JNZ R7,LOOP RET RET時(shí)間常數(shù)事先可裝入時(shí)間常數(shù)事先可裝入30H30H單元，改變單元，改變30H30H單元的內(nèi)容就可改單元的內(nèi)容就可改變延時(shí)長短變延時(shí)長短 P3.0P3.0輸出脈沖波形輸出脈沖波形ppt課件.13 2 2由軟件完成脈沖分配工作由軟件完成脈沖分配工作 特點(diǎn)特點(diǎn)：由軟件完成脈沖分配工作，不僅使線路簡化，成本下降，而且可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，靈活地改變步進(jìn)電機(jī)的控制方案。 硬件的主要任務(wù)是完成驅(qū)動(dòng)功能硬件的主要任務(wù)是完成驅(qū)動(dòng)功能。如圖單片機(jī)直接帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的一種接口方案，接口并不復(fù)雜，單片機(jī)P1的低三位被設(shè)成輸出位，P10控制A相繞組通斷，P11控制B相，P12控制C相

13、。ppt課件.14以以A A相控制為例相控制為例： 當(dāng)當(dāng)P1P10 0輸出為輸出為1 1，發(fā)，發(fā)光管不發(fā)光，因此光敏二極光管不發(fā)光，因此光敏二極管截止，使擔(dān)負(fù)驅(qū)動(dòng)任務(wù)的管截止，使擔(dān)負(fù)驅(qū)動(dòng)任務(wù)的達(dá)林頓管導(dǎo)通。達(dá)林頓管導(dǎo)通。A A相繞組通電。相繞組通電。 相反，當(dāng)相反，當(dāng)P100發(fā)發(fā)光管發(fā)光光管發(fā)光光敏管導(dǎo)通光敏管導(dǎo)通達(dá)達(dá)林頓管截止林頓管截止A相繞組不通相繞組不通電。電。 ppt課件.15v為什么步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路采用光電隔離？為什么步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路采用光電隔離？ 步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路工作在較大脈沖電流狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路工作在較大脈沖電流狀態(tài)，采用光電耦合器將單片機(jī)與步機(jī)電機(jī)隔離可以

14、避免單片采用光電耦合器將單片機(jī)與步機(jī)電機(jī)隔離可以避免單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)功率回路的共地干擾，此外，萬一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)功率回路的共地干擾，此外，萬一驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障。也不致讓功放中較高的電壓串入單片機(jī)而路發(fā)生故障。也不致讓功放中較高的電壓串入單片機(jī)而使其損壞。使其損壞。v怎樣用軟件完成脈沖分配呢？怎樣用軟件完成脈沖分配呢？ 所謂脈沖分配就是用軟件改變所謂脈沖分配就是用軟件改變P1P1口低三位的輸出值，口低三位的輸出值，進(jìn)而達(dá)到控制三相繞組的通電順序和通電方式之目的。進(jìn)而達(dá)到控制三相繞組的通電順序和通電方式之目的。 ppt課件.161 1、軟件選擇單三拍的工作方式、軟件選擇單三拍的工作方式 單三拍

15、的通電方式為單三拍的通電方式為ABCAABCA，要想達(dá)到這個(gè)，要想達(dá)到這個(gè)目的，只需依次向目的，只需依次向P1P1口輸出如下控制字：口輸出如下控制字： P1.2 P1P1.2 P11 P11 P10 0 編碼編碼 （C C相）（相）（B B相）相） （A A相）相） 0 0 1 0 0 1 （01H01H）A A相通，相通，B B、C C相斷相斷 0 1 0 0 1 0 （02H02H） B B相通，相通，A A、C C相斷相斷 1 0 0 1 0 0 （04H04H） C C相通，相通，A A、B B相斷相斷ppt課件.17 在控制字間也應(yīng)加入軟件延時(shí)來保證一定的時(shí)間間隔。在控制字間也應(yīng)加入

16、軟件延時(shí)來保證一定的時(shí)間間隔。假定要求時(shí)間間隔為假定要求時(shí)間間隔為1ms，控制電機(jī)按三相三拍正轉(zhuǎn)的程序是：，控制電機(jī)按三相三拍正轉(zhuǎn)的程序是：ZHEN：MOV P1， 01H ；A相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1， 02H ；B相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1， 40H ；C相通電相通電 ACALL D1MS RETD1MS： MOV R7， 64H ；延時(shí)；延時(shí)1ms子程序子程序D1MS1: NOP ；2s NOP ；2s NOP ；2s DJNZ R7，D1MSl ；4s RET ppt課件.18 要想控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，只需把輸出的控制字的次序按：要想控制步進(jìn)

17、電機(jī)反轉(zhuǎn)，只需把輸出的控制字的次序按： 01H（A）04H（C）02H（B）01H（A）組合即可。組合即可。 反轉(zhuǎn)程序如下：反轉(zhuǎn)程序如下：FAN：MOV P1， 01H ；A相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1， 04H ；C相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1， 02H ；B相通電相通電 ACALL D1MS ppt課件.19 2 2、軟件選擇三相六拍的工作方式、軟件選擇三相六拍的工作方式 不難推出與三相六拍相對應(yīng)的控制字為不難推出與三相六拍相對應(yīng)的控制字為 P1P12 P12 P11 P11 P10 0（C C相）相） （B B相）相） （A A相）控制編碼相）控制

18、編碼 導(dǎo)通情況導(dǎo)通情況 0 0 1 0 0 1 （01H01H） A A相通電相通電 0 1 1 0 1 1 （03H03H） ABAB相通電相通電 0 1 0 0 1 0 （02H02H） B B相通電相通電 1 1 0 1 1 0 （06H06H） BCBC相通電相通電 1 0 0 1 0 0 （04H04H） C C相通電相通電 1 0 1 1 0 1 （05H05H） CACA相通電相通電ppt課件.20如果按：如果按： 001101100110010011001001101100110010011001 A CA C CB B BA A A CA C CB B BA A的次序輸出，就

19、可達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的。的次序輸出，就可達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的。 練習(xí)練習(xí)1仿照三相三拍的辦法編出反轉(zhuǎn)控制子程序。仿照三相三拍的辦法編出反轉(zhuǎn)控制子程序。 ppt課件.21 FAN： MOV P1， 01H ；A相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1，05H ；CA相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1，04H ；C相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1，06H ；CB相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1，02H ；B相通電相通電 ACALL D1MS MOV P1，03H ；BA相通電相通電 ACALL D1MS RETppt課件.22 9.3 應(yīng)用舉例機(jī)械手的微機(jī)

20、控制 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程，機(jī)械手工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程，機(jī)械手將進(jìn)一步取代簡單而笨重的將進(jìn)一步取代簡單而笨重的人工操作，逐步把在惡劣環(huán)人工操作，逐步把在惡劣環(huán)境下工作的人們解放出來，境下工作的人們解放出來，這對于改善人們的工作條件、這對于改善人們的工作條件、提高工作效率，具有一定的提高工作效率，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)實(shí)意義。 本例系存取郵件機(jī)本例系存取郵件機(jī)械手的控制，在郵政部門和械手的控制，在郵政部門和立體倉庫中作自動(dòng)存職包裹立體倉庫中作自動(dòng)存職包裹和貨物之用。和貨物之用。ppt課件.23 一、工作原理一、工作原理 通過鍵盤，將貨位（或包位）代碼輸入微機(jī)，啟動(dòng)

21、存（或?。┟ㄟ^鍵盤，將貨位（或包位）代碼輸入微機(jī)，啟動(dòng)存（或?。┟铈I，機(jī)械手即可在微機(jī)的控制下，作令鍵，機(jī)械手即可在微機(jī)的控制下，作X X、Y Y、Z Z三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，完三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，完成存（或?。┌僮??？刂圃砣鐖D所示。成存（或?。┌僮鳌？刂圃砣鐖D所示。 系統(tǒng)主要包括微機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)控制、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、光控音系統(tǒng)主要包括微機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)控制、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、光控音樂電路、工作電源、貨架和柜臺(tái)等七部分組成。微機(jī)根據(jù)鍵入的貨樂電路、工作電源、貨架和柜臺(tái)等七部分組成。微機(jī)根據(jù)鍵入的貨物代碼，產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)，經(jīng)物代碼，產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)，經(jīng)CH250CH250脈沖分配器和驅(qū)動(dòng)電路

22、，輸脈沖分配器和驅(qū)動(dòng)電路，輸出具有一定功率的脈沖，驅(qū)動(dòng)有關(guān)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)及其步數(shù)，從而出具有一定功率的脈沖，驅(qū)動(dòng)有關(guān)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)及其步數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)貨物的存取。機(jī)械手行進(jìn)中，光控音樂電路驅(qū)動(dòng)蜂嗚器發(fā)出樂實(shí)現(xiàn)貨物的存取。機(jī)械手行進(jìn)中，光控音樂電路驅(qū)動(dòng)蜂嗚器發(fā)出樂曲，從而增強(qiáng)了工作的節(jié)奏、控制的旋律。曲，從而增強(qiáng)了工作的節(jié)奏、控制的旋律。 ppt課件.24 二、系統(tǒng)組成二、系統(tǒng)組成 1 1、硬件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì) 如圖是機(jī)械手微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路。本系統(tǒng)選用如圖是機(jī)械手微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路。本系統(tǒng)選用MCS-51系列系列中的中的8031芯片，擴(kuò)展了一片芯片，擴(kuò)展了一片2732，以存放用戶程序。由于隨機(jī)

23、存儲(chǔ)，以存放用戶程序。由于隨機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不多，只利用片內(nèi)的數(shù)據(jù)不多，只利用片內(nèi)RAM。采用兩位。采用兩位LED顯示器和顯示器和28鍵盤，鍵盤，P35、P36和和P37分別輸出分別輸出X、Y、和、和Z方向的控制脈沖，方向的控制脈沖，P16和和P1.7分別用來控制步進(jìn)電機(jī)的正分別用來控制步進(jìn)電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)和產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。反轉(zhuǎn)和產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。 ppt課件.25 2 2、機(jī)械傳動(dòng)部分、機(jī)械傳動(dòng)部分 機(jī)械傳動(dòng)部分包括導(dǎo)軌、小車、升機(jī)械傳動(dòng)部分包括導(dǎo)軌、小車、升降盤和機(jī)械手等部分。降盤和機(jī)械手等部分。 水平方向位移水平方向位移 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)MXMX調(diào)通過滑輪和傳送帶，調(diào)通過滑輪和傳送帶，使小車在導(dǎo)軌上

24、運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)使小車在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X X方向上方向上的位移。的位移。 垂直方向升降垂直方向升降 作調(diào)方向運(yùn)動(dòng)的小車上裝有一豎直作調(diào)方向運(yùn)動(dòng)的小車上裝有一豎直的六棱金屬桿，升降盤套于桿上，的六棱金屬桿，升降盤套于桿上，桿的頂部裝有一定滑輪并配有平衡桿的頂部裝有一定滑輪并配有平衡錘。固定于小車上的步進(jìn)電機(jī)錘。固定于小車上的步進(jìn)電機(jī)MYMY帶帶動(dòng)升降盤，實(shí)現(xiàn)動(dòng)升降盤，實(shí)現(xiàn)Y Y方向上的位移。方向上的位移。ppt課件.26 機(jī)械手動(dòng)作機(jī)械手動(dòng)作 機(jī)械手裝升降盤上，如圖所示。圖中機(jī)械手裝升降盤上，如圖所示。圖中A A點(diǎn)固點(diǎn)固定，步進(jìn)電機(jī)定，步進(jìn)電機(jī)MZMZ帶動(dòng)帶動(dòng)B B點(diǎn)，改變點(diǎn)，改變A A、B B間的

25、較小間的較小距離，使得機(jī)械手移動(dòng)較大距離。距離，使得機(jī)械手移動(dòng)較大距離。 貨架貨架 貨架分三層，每層有貨架分三層，每層有4 4個(gè)包位，共計(jì)個(gè)包位，共計(jì)1212個(gè)包個(gè)包位。位。 圖中數(shù)字為包位編碼，編碼的個(gè)位數(shù)表示圖中數(shù)字為包位編碼，編碼的個(gè)位數(shù)表示X X位置，十位數(shù)表示位置，十位數(shù)表示Y Y位置（層數(shù)），以供計(jì)位置（層數(shù)），以供計(jì)算機(jī)查訊、判斷之用。算機(jī)查訊、判斷之用。ppt課件.27 本例采用本例采用SB-2ASB-2A型步進(jìn)電機(jī)，它工作于三相六拍的工作方型步進(jìn)電機(jī)，它工作于三相六拍的工作方式。式。 電機(jī)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（即正轉(zhuǎn)）時(shí)，各相脈沖順序?yàn)椋弘姍C(jī)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（即正轉(zhuǎn)）時(shí)，各相脈沖

26、順序?yàn)椋篈=1A=1A=1A=1，B=1B=1B=1B=1B B，C=1C=1C=1C=1C=1C=1，A=1A=1 電機(jī)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（即反轉(zhuǎn)）時(shí)，各相脈沖順序?yàn)椋弘姍C(jī)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（即反轉(zhuǎn)）時(shí)，各相脈沖順序?yàn)椋篈=1A=1A=1A=1，C=1C=1C=1C=1C=1C=1，B=1B=1B=1B=1B=1B=1，A=1 A=1 ppt課件.28三、三、程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件包括：主系統(tǒng)軟件包括：主程序、取包程序、存程序、取包程序、存包程序、貨位判斷程包程序、貨位判斷程序、序、X X、Y Y方向運(yùn)動(dòng)和方向運(yùn)動(dòng)和機(jī)械手動(dòng)作子程序等。機(jī)械手動(dòng)作子程序等。 （1 1）程序流程圖）程序流程圖

27、限于篇幅，只給限于篇幅，只給出主要流程圖。出主要流程圖。 ppt課件.29 2 2、脈沖序列的生成程序、脈沖序列的生成程序 對于步進(jìn)電機(jī)的控制，對于步進(jìn)電機(jī)的控制，實(shí)際上是控制步進(jìn)脈沖的實(shí)際上是控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)和步進(jìn)脈沖的間隔，個(gè)數(shù)和步進(jìn)脈沖的間隔，而步進(jìn)電機(jī)的間隔又可轉(zhuǎn)而步進(jìn)電機(jī)的間隔又可轉(zhuǎn)化為某基準(zhǔn)延時(shí)子程序的化為某基準(zhǔn)延時(shí)子程序的循環(huán)次數(shù)。因此，可以很循環(huán)次數(shù)。因此，可以很方便地用軟件來控制步進(jìn)方便地用軟件來控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，達(dá)到各種控電機(jī)的運(yùn)行，達(dá)到各種控制目的。制目的。ppt課件.30 2 2、貨位判斷程序、貨位判斷程序 如圖是貨位判斷如圖是貨位判斷程序流程圖。程序流程圖。 功能

28、：根據(jù)鍵入功能：根據(jù)鍵入的貨位編碼判斷貨的貨位編碼判斷貨位，以確定位，以確定X X、Y Y方方向所需要的脈沖數(shù)。向所需要的脈沖數(shù)。 ppt課件.31主程序功能：管理鍵盤和顯示以及有關(guān)控制。主程序功能：管理鍵盤和顯示以及有關(guān)控制。 無鍵按下或執(zhí)行有關(guān)命令后，顯示提示符無鍵按下或執(zhí)行有關(guān)命令后，顯示提示符“-” （2）程序清單）程序清單 ORG 0000H AJMP MAIN MAIN: MOV SP, #60H SUN: SETB P3.5 SETB P3.6 SETB P3.7 CLR P1.6 CLR P1.7 MOV R0, #40H MOV A, #12H；字符；字符“-” ML0: M

29、OV R0, A ;的編碼的編碼 INC R0 CJNE R0, #42H, ML0 ppt課件.32 SETB P1.7 ；復(fù)位信號(hào)；復(fù)位信號(hào) ;鍵輸入鍵輸入/顯示顯示/鍵判斷鍵判斷 F6H-特殊數(shù)據(jù)特殊數(shù)據(jù) R3-鍵號(hào)暫存器鍵號(hào)暫存器ML1:ACALL DIR ACALL KEY ADD A， 0F6H ；鍵號(hào)鍵號(hào)+F6 用于數(shù)字用于數(shù)字/功能鍵的判斷功能鍵的判斷 JC SUN1 ；功能鍵轉(zhuǎn)移至；功能鍵轉(zhuǎn)移至SUN1 MOV 41H，40H ；數(shù)字鍵號(hào)送顯示緩沖區(qū)；數(shù)字鍵號(hào)送顯示緩沖區(qū) MOV R0， 40H MOV R3 ， A ANL A， 0FH ；保留低四位；保留低四位 MOV R

30、0，A AJMP ML1 ppt課件.33 功能鍵處理程序（功能鍵處理程序（A、B、C鍵）鍵） SUN1： MOV A， R3 ； CJNE A， 0AH，SUN2 AJMP QBCX SUN2： CJNE A， 0BH，SUN3 AJMP CBCX SUN3： CJNE A， 0CH，ML1 AJMP SUNppt課件.34v 鍵盤子程序鍵盤子程序 P1口口-P1.6正正/反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) P1.7復(fù)位復(fù)位 P3口口- P3.3 P3.4 鍵盤鍵盤行輸入口行輸入口R3-列掃描寄存器列掃描寄存器 初值初值FEH R4-列號(hào)計(jì)列號(hào)計(jì)數(shù)器數(shù)器 SBUF-發(fā)送緩沖器發(fā)送緩沖器 發(fā)送列掃描信號(hào)發(fā)送列掃描信號(hào)

31、KEY：ACALL KS1 JNZ LK1 NI：ACALL DIR AJMP KEY LK1：ACALL DIR ACALL DIR ACALL KS1 JNZ LK2 AJMP NI LK2: MOV P1， 00H MOV R3， 0FEH MOV R4， 00H LK4：MOV SBUF，R3 ppt課件.35 MOV R6， 05H ；延時(shí)等待發(fā)送；延時(shí)等待發(fā)送 DK6： DJNZ R6， DK6 JB P33 LONE MOV A， 00H AJMP LKP LONE：JB P34， NEXT MOV A， 08HLKP： ADD A， R4 PUSH ACC LK3： ACALL

32、 DIR ；僅做一次處理；僅做一次處理 ACALL KS1 JNZ LK3 POP ACC ；取鍵值于；取鍵值于ACC RET ppt課件.36 NEXT： INC R4 MOV A， R3 JNB ACC.7，KED RL A MOV R3， A AJMP LK4 KED：AJMP KEY v判斷鍵盤有無鍵按下子程序判斷鍵盤有無鍵按下子程序無鍵按下無鍵按下A=00H KS1： MOV SBUF，00H MOV R6， 05H DS6： DJNZ R6， DS6 MOV A， P3 CPL A ANL A， 18H RET ppt課件.37v 顯示子程序顯示子程序P1口口-LED位掃描輸出口位

33、掃描輸出口 R2-位掃描寄存器位掃描寄存器 初值為初值為01H SBUF-LED段碼發(fā)送緩沖器段碼發(fā)送緩沖器DIR： PUSH PSW SETB PSW，4 MOV R0，40H MOV R2，01H D1： MOV P1，R2 MOV A，R0 ADD A，14H MOVC A，A+PC MOV SBUF，A MOV R7，02H D2： MOV R6，0FFH D3： DJNZ R6，D3 DJNZ R7，D2ppt課件.38 INC R0 MOV A，R2 RL A MOV R2，A JNB ACC.2，D1 POP PSW RET DB 3FH，06H，5BH，4FHDB 66H，60

34、H，70H，07HDB 7FH，6rH，77H，7CHDB 39H，5EH，79H，71HDB 31H，6EH，40H，23HDB 00Hppt課件.39v 延時(shí)子程序延時(shí)子程序YSH： PUSH PSW SETB PSW.3 MOV R0，0FFH SH： MOV R1，0FFH SH0： DJNZ R1，#H0 DJNZ R0, SH POP PSW RETppt課件.40v機(jī)械手控制示意圖機(jī)械手控制示意圖ppt課件.41v 取包子程序取包子程序 P1.6-正正/反轉(zhuǎn)控制反轉(zhuǎn)控制 30H、31H步進(jìn)脈沖暫存器（步進(jìn)脈沖暫存器（X方向）方向）QBCX: SETB P1.6 ；正轉(zhuǎn)；正轉(zhuǎn) MO

35、V 30H，04H ； X0固定脈沖數(shù)固定脈沖數(shù) MOV 31H，0D8H ACALL XYXC ;調(diào)用調(diào)用X方向運(yùn)行子程序方向運(yùn)行子程序 ACALL CSHC ；調(diào)用測試子程序；調(diào)用測試子程序 MOV 30H，33H ；X方向列脈沖數(shù)方向列脈沖數(shù) MOV 31H, 34H ；送；送30H、31H單元單元 ACALL XYXC ；調(diào)用；調(diào)用X方向運(yùn)行子程序方向運(yùn)行子程序 MOV 30H，35H ；Y方向行脈沖數(shù)方向行脈沖數(shù) MOV 31H，36H ；送；送30H、31H單元單元 ACALL YYXC ；調(diào)用；調(diào)用Y方向運(yùn)行子程序方向運(yùn)行子程序 ACALL QWZC ；調(diào)用取物子程序；調(diào)用取物子

36、程序 CLR P1.6 ；反轉(zhuǎn)；反轉(zhuǎn) ppt課件.42 MOV 30H, 35H MOV 31H， 36H ACALL YYXC ；調(diào)用；調(diào)用Y方向運(yùn)行子程序方向運(yùn)行子程序 MOV 30H， 33H MOV 31H, 34H ACALL XYXC ；調(diào)用；調(diào)用X方向運(yùn)行子程序方向運(yùn)行子程序 MOV 30H，04H； X0固定脈沖數(shù)固定脈沖數(shù) MOV 31H, #0D8H ACALL XYXC ；調(diào)用；調(diào)用X方向運(yùn)行子程序方向運(yùn)行子程序 ACALL FWZC ；調(diào)用放物子程序；調(diào)用放物子程序 AJMP SUNppt課件.43v存包子程序存包子程序P.6-正正/反轉(zhuǎn)控制反轉(zhuǎn)控制 30H、31H步進(jìn)

37、脈沖暫存器（步進(jìn)脈沖暫存器（X方向）方向）33H、34H -35H、36HCBCX: ACALL QWZC SETB P16 MOV 30H，04H ；X0固定脈沖數(shù)固定脈沖數(shù) MOV 31H，0D8H ； ACALL XYXC ACALL CSHC MOV 30H，33H MOV 31H，34H ACALL XYXC MOV 30H，35H MOV 31H，36H ACALL YYXC ACALL FWZC CLR P16ppt課件.44 MOV 30H， 35H MOV 31H， 36H ACALL YYXC MOV 30H， 33H MOV 31H， 34H ACALL XYXC MOV

38、 31H，04H MOV 31H，0D8H ACALL XYXC AJMP SUNppt課件.45v X方向運(yùn)行程序方向運(yùn)行程序 P35脈沖信號(hào)輸出線脈沖信號(hào)輸出線-控制控制MX電機(jī)電機(jī)XYXC： PU3H PSW SETB PSW.4 MOV R0，30H ABC0： MOV R1，31H ABC1： CLR P35 ACALL YSH SETB P35 ACALL YSH DJNZ R1，ABC1 DJNZ R1，ABC0 POP PSW RETppt課件.46 Y方向運(yùn)行程序方向運(yùn)行程序 P36脈沖信號(hào)輸出線脈沖信號(hào)輸出線-控制控制MY電機(jī)電機(jī) YYXC： PUSH PSW SETB P

39、SW.4 MOV R0, 30H ADC2： MOV R1，31H ADC3： CLR P36 ACALL YSH SETB P36 ACALL YSH DJNZ R1， ADC3 DJNZ R0, ADC2 POP PSW RETppt課件.47v 取物子程序取物子程序 P1.6正正/反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) P36Y方向脈沖方向脈沖輸出（輸出（40H） P3.7Z方向脈沖輸出方向脈沖輸出 （66H） QWZC： PUSH PSW SETB PSW.4 SETB P1.6 MOV R0, 66H ABC4： CLR P3.7 ACALL YSH SETB P37 ACALL YSH DJNZ R0，ADC4

40、 MOV R0，40H ABC5： CLR P36 ACALL YSH SETB P3.6 ACALL YSH DJNZ R0, ABC5 ppt課件.48 CLR P16 MOV R0， 66H ABC6： CLR P37 ACALL YSH SETB P37 ACALL YSH DJNZ R0, ABC6 MOV R0， 40H ABC7： CLR P36 ACALL YSH SETB P36 ACALL YSH DJNZ R0，ABC7 POP PSW RETppt課件.49v放物子程序放物子程序 P1.6正正/反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) P36Y方向脈沖輸出（方向脈沖輸出（40H） P3.7Z方向脈沖輸

41、出方向脈沖輸出 （66H）FWZC：PUSHPSWSETBPSW.4SETBP16MOVR0，40HABC8：CLRP36ACALLYSHSETBP36ACALLYSHDJNZR0,ADC8 ppt課件.50 MOV R0，66H ABC9： CLR P37 ACALL YSH DJNZ R0，ABC9 CLR P16 MOV R0，40H ABC10： CLR P36 ACALL YSH SETB P36 ACALL YSH DJNZ R0，ADC10 ppt課件.51 MOV R0, 66H ABC11：CLR P37 ACALL YSH SETB P37 ACALL YSH DJNZ R0， ADC11 POP PSW RETppt課件.52v測試子程序測試子程序41H貨位列號(hào)暫存單元貨位列號(hào)暫存單元 40H貨位層號(hào)暫存單元貨位層號(hào)暫存單元 41H 40H 33H 04