步進(jìn)電機(jī)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2010/20111專用周實(shí)訓(xùn)報(bào)告課程名稱： 可編程控制器專用班 級： 計(jì)算機(jī)控制0901姓 名： 齊 珊教學(xué)周數(shù)： 1周指導(dǎo)教師： 吳洋、吳剛目錄一、課題題目及要求32×32LED1-1所示。在控制器點(diǎn)陣模塊顯示屏工作在人眼不易覺察的掃描微亮和人眼可見的顯示點(diǎn)亮模式下；當(dāng)LEDLEDLED反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能。光筆光筆32×32LED點(diǎn)陣模塊控制器圖1-1LED點(diǎn)陣書寫顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)的最終要求是：在點(diǎn)亮功能下當(dāng)光筆接觸屏上某點(diǎn)LEDLED；在劃亮功能下當(dāng)光筆快速劃過時(shí)，能同步點(diǎn)亮劃過的各LED2S40LED；在反顯功能下能對屏上顯示的信息實(shí)現(xiàn)反向顯示30S內(nèi)以劃亮方式寫出四個(gè)漢字且存入機(jī)內(nèi)；在對象拖移功能下，能用光筆將選定顯示內(nèi)容在屏上進(jìn)行拖移，先用光筆以劃亮方式在屏上圈定欲拖移顯示對象，再用光筆將該對象拖移到屏上另1-5MIN時(shí)，自動關(guān)閉屏上顯示，并使系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式。二、實(shí)訓(xùn)目的1Proteus中電子線路設(shè)計(jì)與仿真（子技術(shù)）2、熟練掌握電子線路設(shè)計(jì)與仿真的一般流程3、進(jìn)一步熟練Proteus電路仿真工具和Keil仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)4、能夠?qū)W會使用可編程控制器等其它應(yīng)用系統(tǒng)的編程方法5、熟練在Keil軟件中熟練輸入、設(shè)置、調(diào)試、排除錯(cuò)誤、修改及調(diào)試程序的方法6、對給定題目能進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能畫出硬件原理圖及軟件流程圖7、掌握識別元器件類型、引腳的極性、實(shí)物引腳排列方向8、掌握焊接元器件的方法，學(xué)會規(guī)劃、合理布局焊接路電路板方法9、能進(jìn)行電路板的焊接，并能檢查存在的問題10、掌握簡單產(chǎn)品的開發(fā)流程和詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程。11、提高和培養(yǎng)創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力12、進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識，提高運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)三、設(shè)計(jì)過程、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)LEDLED陣驅(qū)動顯示等部分組成。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示：按鍵按鍵驅(qū)動電路LED點(diǎn)陣LCD顯示MCU光筆檢測光強(qiáng)檢測圖2-1系統(tǒng)框圖2、核心控制模塊的的設(shè)計(jì)LED點(diǎn)陣書寫顯STC51STC11F321TAT89S5112倍。而且內(nèi)部集成了內(nèi)置振蕩、I/O接口。3、光筆設(shè)計(jì)光筆設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇合適的傳感器件，具有很高的靈敏度和一定的響應(yīng)時(shí)間的傳感器才能完成系統(tǒng)的要求及功能。方案一：采用光敏二極管，與光敏電阻相比有較好的高頻特性，具有一定的可靠性，功耗于光敏電阻而言靈敏度較差，需要較高倍數(shù)的放大器才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識別的效果。方案二：采用光敏三極管，其工作原理與光敏二極管相似。但光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。所以其靈敏度更高，響應(yīng)時(shí)間快?；谝陨戏治?，我們采用光敏三極管作為光筆的檢測部件。4、顯示方案的設(shè)計(jì)采用LCDLCDLCM301液晶顯示器，其是串行口顯示，I/O口較少，節(jié)省了資源，焊接電路時(shí)也較為方便。5、點(diǎn)陣顯示模式設(shè)計(jì)態(tài)。結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣的顯示模式的改變。這樣節(jié)省了資源的同時(shí)，也節(jié)約了時(shí)間。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)光筆的設(shè)計(jì)光筆用光電三極管3DU33型光敏三極管檢測點(diǎn)陣屏發(fā)光的強(qiáng)弱變化電壓信號，LM3933-1所示：3-1光筆原理圖在一空的筆殼內(nèi)，將光敏三極管放置在筆殼底端，光敏三極管的引腳從一個(gè)與其直徑等寬的空管引出至空管的頂部，并在其中一引腳中接一彈片，在接近的地方用銅片貫穿空管且正好卡在筆管的內(nèi)部光敏三極管就能很好的檢測了。其結(jié)構(gòu)如圖3-2所示：3-2光筆的結(jié)構(gòu)圖32×32LED點(diǎn)陣的連接經(jīng)分析要想得到32×32的點(diǎn)陣需要用16個(gè)共陽型8×8點(diǎn)陣（其引腳圖如圖3-3所示）來構(gòu)建。其方法是將點(diǎn)陣對應(yīng)的行線和列線分別進(jìn)行連接2個(gè)圖3-3LED點(diǎn)陣32×32LED點(diǎn)陣的驅(qū)動控制電路32×32LED274HC1545—32譯碼器，單片機(jī)口線2個(gè)片選分別單獨(dú)控制，微亮掃描、點(diǎn)亮（）電源分別通過三極管構(gòu)成的開關(guān)加到點(diǎn)陣的列控制端。102451歐姆（取消也可D燈，不取消為好4所示。LED（2.5-1.8）/51=13.7mALED（5-1.8）/51=62.7mA流過LED電流雖然比較大，但時(shí)間很短，因此不會燒壞LED燈。圖3-4LED驅(qū)動電路顯示電路部分功能及原理為了滿足系統(tǒng)在工作時(shí)能準(zhǔn)確顯示光筆對應(yīng)亮點(diǎn)所處的行列坐標(biāo)值，我們采用型號為LCM103的LCM1031082種RAM3-43-53-1所示。3-5LCD接口應(yīng)用模塊引腳符號說明輸入/輸出1VDD正電源，必須接！輸入2VLCDLCD屏工作電壓調(diào)整，可調(diào)整視角對比度，必須輸入3/INT接！。WDT/定時(shí)器輸出,集電極開路輸出，不用可不輸出4LED接。不用輸入5BZ壓電陶瓷蜂鳴片驅(qū)動+極輸出6/BZ壓電陶瓷蜂鳴片驅(qū)動－極輸出7/CS模塊片選,內(nèi)部上拉，必須接！輸入8/RD模塊數(shù)據(jù)讀出控制線，內(nèi)部上拉輸入9/WR模塊數(shù)據(jù)/指令寫入控制線,內(nèi)部上拉，必須接！輸入10DATA數(shù)據(jù)輸入/輸出,內(nèi)部上拉，必須接！輸入/輸11VSS負(fù)電源,接地線，必須接！出3-1LED接口引腳排列圖鍵盤的使用及設(shè)計(jì)的方式，在沒有鍵操作時(shí)CPU3-6所示：圖3-6獨(dú)立式鍵盤電路圖按鍵功能：按鍵一：實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮等功能；按鍵二：修改休眠時(shí)間；按鍵三：實(shí)現(xiàn)多姿連寫時(shí)的保存與回放；按鍵四：實(shí)現(xiàn)整屏擦除于休眠喚醒光照的檢測與控制用LM3583-7所示：。圖3-7光照檢測陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院可編程控制器專用周陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院可編程控制器專用周22四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)主程序包括系統(tǒng)初始化，點(diǎn)陣掃描控制，液晶顯示，以及“反顯”、“擦除”等功能下數(shù)據(jù)處4-13-3知點(diǎn)亮顯示的列控制信息圖4-1主程序框圖0服務(wù)程序（坐標(biāo)檢測）03-24-2所示圖4-2中斷程序框圖1服務(wù)程序（按鍵處理）外中斷1為按鍵操作處理程序，如圖4-3所示：圖4-3外中斷1服務(wù)程序框圖LCM103驅(qū)動程序設(shè)計(jì)LCM103采用的是串行接口，所有數(shù)據(jù)都是在脈沖的作用下一位一位按順序?qū)懭肽K內(nèi)部，由時(shí)序圖知數(shù)據(jù)線上信息是在脈沖上升沿寫入。寫命令的數(shù)據(jù)格式是12位，單個(gè)寫數(shù)據(jù)133RAM因此寫數(shù)據(jù)采用連續(xù)寫方式比較好。在數(shù)據(jù)連續(xù)寫格式中，前面9位為模式位和模塊內(nèi)部RAM31位，這樣就可以將所有寫操作（命令和數(shù)據(jù)）912位信息兩個(gè)功能程序。LED83個(gè)地址空間，但在寫入格式中每個(gè)數(shù)據(jù)是4位，編寫字符的字段碼時(shí)要給每個(gè)數(shù)據(jù)后加0~94-1所示。字符二進(jìn)制十六進(jìn)制地址字符二進(jìn)制十六進(jìn)制地址低→高D0D1D2D3D0D1D2D3D0D1D2D3010000110111086EH1100000100000820H21000110010108CAH31000111000108E2H41000101001008A4H50000111001100e6H60000111011100EEH7100001100000860H81000111011108EEH910001110