《車載DVD位控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》7600字（論文）

PAGE17車載DVD位控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目錄前言 11總體方案設(shè)計(jì) 21.1總體架構(gòu) 21.2功能要求 22硬件設(shè)計(jì) 32.1I/O分配 32.2主控模塊 32.3步進(jìn)電機(jī)控制模塊 52.4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 62.5下載接口 72.6電源接口 82.7復(fù)位電路 92.8晶振電路 93軟件設(shè)計(jì) 103.1主程序設(shè)計(jì) 113.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)編碼 123.3步進(jìn)電機(jī)子程序 124功能測(cè)試 14結(jié)束語 17參考文獻(xiàn) 17PAGE1

[摘要]隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)和電子技術(shù)的發(fā)展，市場對(duì)導(dǎo)航、通信等多媒體信息系統(tǒng)的需求日益增加。目前的汽車品牌中車載DVD的安裝方式大多采用大屏幕方式，大大占用了使用空間。本設(shè)計(jì)中采用的是一種成本低廉而且能減小對(duì)車內(nèi)空間占用的車載DVD安裝方式，采用單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文根據(jù)控制要求，選用STC89C52單片機(jī)為主控核心，建立I/O表，畫出原理圖，編寫程序；然后根據(jù)原理圖構(gòu)建實(shí)物，并將程序下載至實(shí)物進(jìn)行測(cè)試，最終可以實(shí)現(xiàn)DVD的位移控制，即出倉和翻轉(zhuǎn)控制。[關(guān)鍵詞]車載DVD；單片機(jī)；控制前言現(xiàn)如今汽車的發(fā)展日新月異，更新迭代速度快，加上生活節(jié)奏加快，通勤時(shí)間增加，人們待在車上的時(shí)間也越來越多，為了增加駕駛的趣味性，各種各樣的娛樂性產(chǎn)品橫空出世，但娛樂性產(chǎn)品的增加勢(shì)必會(huì)減少車內(nèi)的使用空間，然而近年來人們選擇緊湊型車型是大勢(shì)所趨。雖然緊湊型的車型在空間上給人的感覺沒有那么疏遠(yuǎn)，反而更能拉近人與人之間的距離，但隨著娛樂性產(chǎn)品在汽車上使用率的增加，勢(shì)必會(huì)減少車內(nèi)的使用空間，然而人們對(duì)車內(nèi)空間的要求也越來越大，這與前者背道而馳，這也是目前流行的車型所存在的弊端。如何擴(kuò)大車內(nèi)的使用空間、提高空間利用率也成為了近年來的熱門話題，這也是本次課題研究的主要內(nèi)容。本次設(shè)計(jì)的主控單元為STC89C52微型控制器，其中包含有步進(jìn)電機(jī)模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等，通過C語言編程來與兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)配合完成車載顯示屏的水平與翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作，擬采用嵌入式的安裝方式，形成一體化安裝，在外觀上更加美觀，既減小的空間占有率也提高了空間使用率。

1總體方案設(shè)計(jì)1.1總體架構(gòu)本論文的總體設(shè)計(jì)方案主要是對(duì)車載DVD位控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其控制系統(tǒng)是利用STC89C52單片機(jī)為主控單元，制作出一款最終實(shí)現(xiàn)車載DVD出倉、閉倉控制的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含晶振模塊、復(fù)位電路、電源模塊、下載模塊、按鍵模塊、步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等模塊。主要是利用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)車載DVD的水平移動(dòng)和翻轉(zhuǎn)操作，即從倉內(nèi)移動(dòng)到用戶面前的動(dòng)作，但步進(jìn)電機(jī)不能直接在直流電路中使用，需要增加步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輔助完成。整體架構(gòu)如圖1所示。圖1整體架構(gòu)圖1.2功能要求本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)車載DVD出倉、閉倉狀態(tài)控制，并用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)配合實(shí)施。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)向前動(dòng)作到尾端，表示車載DVD屏幕從倉內(nèi)移動(dòng)出來；步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作使車載DVD翻轉(zhuǎn)，表示車載DVD展示到用戶面前；步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作使車載DVD翻轉(zhuǎn)歸正并回到初始位置，表示車載DVD完成閉倉。

2硬件設(shè)計(jì)2.1I/O分配本設(shè)計(jì)選用STC89C52為主控單元，主要的輸入輸出模塊包含有按鍵模塊、復(fù)位模塊、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；按鍵模塊通過按鍵切換實(shí)物的動(dòng)作狀態(tài)令其停止啟動(dòng)；復(fù)位模塊具有開機(jī)復(fù)位功能；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊接收到信號(hào)時(shí)，發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，在本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)模塊采用ULN2003芯片；步進(jìn)電機(jī)用于執(zhí)行程序的指令，使車載DVD進(jìn)行動(dòng)作，完成出倉和翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作指令。I/O分配如表1所示。表1I/O分配表輸入端口輸出端口引腳名稱引腳名稱P2.0按鍵切換P3.3~P3.6ULN2003①RST復(fù)位按鈕P1.0~P1.3ULN2003②P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）2.2主控模塊本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)是微電子發(fā)展的先驅(qū)者，它被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，特別是工業(yè)控制領(lǐng)域。在1980年微控制器起步階段，只有4位的微控制器，后來逐漸發(fā)展到8位，以及現(xiàn)在常見的32位。目前針對(duì)低成本的應(yīng)用8位單片機(jī)仍然具有較大優(yōu)勢(shì)。單片機(jī)正常工作的條件是需要具有復(fù)位電路和時(shí)鐘電路，其中時(shí)鐘電路可以為單片機(jī)提供基礎(chǔ)的時(shí)鐘從而可以產(chǎn)生系統(tǒng)脈沖頻率,復(fù)位電路可以使單片機(jī)開機(jī)復(fù)位從而執(zhí)行內(nèi)部的程序。所以可以看出對(duì)于51系列的單片機(jī)，想要使得單片機(jī)正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)它的系統(tǒng)時(shí)是非常至關(guān)重要的。STC89C52單片機(jī)的第9個(gè)引腳是具有復(fù)位功能的引腳，該引腳常態(tài)保持低電平，如果檢測(cè)到高電平則會(huì)復(fù)位，當(dāng)單片機(jī)軟件跑飛或死機(jī)時(shí)，便可通過該引腳電平拉高使之復(fù)位，或接一個(gè)按鍵，從而可以達(dá)到人為的手動(dòng)復(fù)位單片機(jī)。時(shí)鐘電路則是為單片機(jī)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的心跳。在51系列的單片機(jī)中絕大多數(shù)都是通過采用12MHz、11.0592MHz等大小的晶振，產(chǎn)生晶振頻率，通過這里用到的串行口來看，最終選用12MHz的晶振。即可做到讓單片機(jī)運(yùn)行時(shí)可以得到較快的頻率，同時(shí)在計(jì)算定時(shí)器和串口波特率時(shí)也比較方便。單片機(jī)實(shí)物如圖2所示。引腳圖如圖3所示。圖2STC89C52實(shí)物圖圖3STC89C52引腳圖2.3步進(jìn)電機(jī)控制模塊現(xiàn)如今電機(jī)在工業(yè)發(fā)展中是一個(gè)極為重要的組成部分，具有舉足輕重的地位。電機(jī)隨著運(yùn)用的范圍越來越廣，從一開始的動(dòng)力應(yīng)用方面逐漸涉獵到控制領(lǐng)域。這方面的轉(zhuǎn)變，才會(huì)使得控制電機(jī)在工業(yè)中的使用量越來越廣泛。步進(jìn)電機(jī)是一種在控制電機(jī)中不用通過反饋電路，便能做到在定位、速度控制兩者間相互進(jìn)行轉(zhuǎn)換的器件。其中常見運(yùn)用于醫(yī)療器械、計(jì)量儀器、汽車、游戲機(jī)等方面。步進(jìn)電機(jī)還具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是在不是超載的情形中，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和停止位置只受到電信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)的影響，并不會(huì)因?yàn)樨?fù)載本身的變化而變化，簡單來說就是給電機(jī)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)就會(huì)按照之前設(shè)定好的角度轉(zhuǎn)動(dòng)。正是因?yàn)檫@一線性變化關(guān)系的存在，且沒有累計(jì)性誤差，僅存在因?yàn)轭l率的變化所帶來的周期性誤差，在當(dāng)需要對(duì)位置、速度等進(jìn)行控制時(shí)，就可以更好的發(fā)揮這一優(yōu)勢(shì)，使控制更為方便簡單，所以在位置、速度等控制領(lǐng)域，步進(jìn)電機(jī)的受眾會(huì)更廣泛。對(duì)于車載DVD的可移動(dòng)和翻轉(zhuǎn)控制，本設(shè)計(jì)采用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，車載DVD的移動(dòng)和翻轉(zhuǎn)均是由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行橫向和縱向的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)完成。因?yàn)槠浔旧斫Y(jié)構(gòu)簡單、成本低且過載性好，但控制方便又可以做到控制的精度高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。其驅(qū)動(dòng)方式則是采用脈沖激勵(lì)的方式進(jìn)行，通過一定規(guī)律的脈沖組合就可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等一些控制功能。由于本設(shè)計(jì)使用的51單片機(jī)其I/O引腳的驅(qū)動(dòng)能力有限，無法對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行直接控制，因此需要在中間加上一級(jí)電流放大器，用以增強(qiáng)單片機(jī)的輸出能力。步進(jìn)電機(jī)實(shí)物圖如圖4所示。圖4步進(jìn)電機(jī)實(shí)物圖2.4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能直接連接在直流或者交流電路中,因此需要選擇一套特殊的驅(qū)動(dòng)電源，即步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是指將高低電平變換成一定角度移動(dòng)的距離，其工作原理是在電路中，接收一個(gè)脈沖信號(hào)，收到脈沖信號(hào)后，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳給步進(jìn)電機(jī)，讓步進(jìn)電機(jī)按照之前設(shè)定好的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行動(dòng)作，實(shí)際上就是步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)是按照特定的角度進(jìn)行的。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器本身是運(yùn)用直流電源進(jìn)行供電的，步進(jìn)電機(jī)接受到來自步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并對(duì)步進(jìn)電機(jī)各相繞組進(jìn)行通電后。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)收到驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，便會(huì)按照之前預(yù)設(shè)好的角度，精準(zhǔn)的開始動(dòng)作。為了達(dá)到準(zhǔn)確的定位目的，可以采取改變脈沖信號(hào)的頻率來改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和加速度。本次設(shè)計(jì)所使用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器型號(hào)是ULN2003A，電路示意圖如圖5所示。本次主要運(yùn)用的是通過ULN2003A驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行伺服電機(jī)和步進(jìn)的驅(qū)動(dòng)。它的主要?jiǎng)幼髟硎?，ULN2003A驅(qū)動(dòng)器本身是一個(gè)具有7路反向器電路的集成芯片，當(dāng)輸入端為高電平時(shí)ULN2003A的輸出端口會(huì)自動(dòng)變成低電平，反之就會(huì)變成高電平。為了形成續(xù)流回路，讓二極管起到續(xù)流的作用，所以需要將COM引腳接在負(fù)載的供電電源上，使得ULN2003A是集電極開路輸出，如此形成續(xù)流回路之后，可以當(dāng)作器件使用，例如步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。圖5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)引腳圖2.5下載接口想要使單片機(jī)進(jìn)行程序的燒錄，就是通過單片機(jī)的下載接口進(jìn)行的，下載接口示意圖如圖6所示。當(dāng)單片機(jī)需要運(yùn)行時(shí)，會(huì)進(jìn)行程序下載端口的檢測(cè)，檢測(cè)當(dāng)前單片機(jī)是否需要下載程序，當(dāng)無需進(jìn)行程序的重新燒錄時(shí)，就會(huì)繼續(xù)使用原程序，而當(dāng)需要重新下載時(shí)，就會(huì)進(jìn)行程序的重新燒錄。如今的社會(huì)對(duì)于任何產(chǎn)品都追求于方便快捷、智能化，因?yàn)樯鐣?huì)的需求增加，讓更多器件得到較高的發(fā)展與改善。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的高速發(fā)展，涌現(xiàn)出了許許多多新型的且價(jià)格低廉的輸入輸出設(shè)備，即日常生活中常見的帶著USB接口的存儲(chǔ)設(shè)備，得到了人們的認(rèn)可和喜愛，慢慢地取代了以往落后的輸入輸出設(shè)備。此新型的設(shè)備不僅僅是存儲(chǔ)空間大，且它的體積也隨著技術(shù)的更新越做越小，各個(gè)方面都體現(xiàn)了其強(qiáng)有力的碾壓性的優(yōu)勢(shì)，還有一點(diǎn)飽受人們喜愛的是它的便捷性，可以直接與計(jì)算機(jī)相連接，不用加上輔助的設(shè)備就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)使它的運(yùn)用范圍加深。它其實(shí)根本上是通過SL8HHS芯片與USB協(xié)議，兩個(gè)相互合作配合，完成芯片讀取信息，進(jìn)而寫入U(xiǎn)盤。由此可見，SL8HHS芯片完全可以做到單片機(jī)與USB之間的數(shù)據(jù)連接與傳輸。有了這項(xiàng)技術(shù)，在加上其他相應(yīng)的配件，單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種各樣信息的讀取與寫入等功能。圖6下載接口示意圖2.6電源接口在一個(gè)設(shè)計(jì)中除了核心器件至關(guān)重要以外，還有一個(gè)致命的要素同時(shí)也容易被忽視的環(huán)節(jié)就是電源，相當(dāng)于在一個(gè)電路中，供電系統(tǒng)的好與壞，直接影響到整個(gè)電路的性能和完成度。特別是微控制單元電路中，電源電路一旦存在缺陷，直接導(dǎo)致整個(gè)程序的跑飛，或使得微控制單元造成損壞。微控制單元電路供電一般需要考慮兩個(gè)方面，第一個(gè)方面是輸入電源的參數(shù)，簡單來講就是考慮周全，即整個(gè)微控制單元電路中所有的電路使用輸入電源電壓的最大值，已滿足我們所選用的電源電壓可以滿足所有電路的需求。第二個(gè)方面就是考慮微控制單元電源電路中的負(fù)載，畢竟微控制單元電源電路中往往不止給一個(gè)器件進(jìn)行供電，所以要考慮整個(gè)電源電路負(fù)載的范圍。在進(jìn)行以上兩個(gè)方面的考慮后，本次設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)為STC89C52，是通過5V電源供電，所以一般在運(yùn)行時(shí)采用外接5V電源供電。具體是在管腳3、VCC處外接電源。從管腳3到管腳1形成回路，最終使得給單片機(jī)供電運(yùn)行使用。電源接口電路示意圖如圖7所示。圖7電源接口電路示意圖2.7復(fù)位電路復(fù)位電路是由電阻和電容組成的，兩個(gè)間相互作用形成復(fù)位。具體是在電路中，電阻的作用是給電容進(jìn)行充電，讓電容中的電壓上升至VCC，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一種是未到VCC時(shí)，此時(shí)VCC兩端處于低電平狀態(tài)，芯片就會(huì)復(fù)位；另一種是接近VCC時(shí)，此時(shí)VCC兩端處于高電平，芯片就會(huì)停止復(fù)位。在本次設(shè)計(jì)中，復(fù)位電路主要是當(dāng)程序出現(xiàn)卡死或遇到了非正常運(yùn)行狀態(tài)，觸發(fā)復(fù)位電路使其重新裝載程序，恢復(fù)正常狀態(tài)。復(fù)位電路示意圖如圖8所示。圖8復(fù)位電路示意圖2.8晶振電路以往只要是單片機(jī)的電路最不可或缺的就是晶振，幾乎在以往的任何一塊電路板上都可以看到晶振，晶振是石英晶體通過加工后使其鍍上電極而成的，主要是為了使它能夠在通電后，產(chǎn)生一種周期性且穩(wěn)定的機(jī)械震蕩，通過這種震蕩給單片機(jī)的其他器件提供穩(wěn)定的時(shí)鐘源。所以在以往的電路中都會(huì)普遍看到晶振電路，但是早期單片機(jī)技術(shù)還未成熟時(shí)，都是在單片機(jī)的外部外接晶振。之所以要外接晶振，是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的運(yùn)行依賴于穩(wěn)定且具有周期性的時(shí)鐘脈沖。目前科學(xué)技術(shù)得到發(fā)展，使得單片機(jī)的技術(shù)也已經(jīng)成熟，目前市場上的單片機(jī)都已經(jīng)做到了集成內(nèi)部時(shí)鐘，在單片機(jī)的外部外接晶振的現(xiàn)象也越來越少，但也僅僅只是適用于要求不高的應(yīng)用場景中。在要求相對(duì)嚴(yán)格的場景中，還是需要晶振電路的幫助，因?yàn)閱纹瑱C(jī)自己本身的內(nèi)部時(shí)鐘技術(shù)還不是很完善，還是很容易受到外界的干擾，從而體現(xiàn)了晶振電路在單片機(jī)中的重要地位。晶振電路的組合方式有很多，但其實(shí)晶振電路主要都是由晶振和電容構(gòu)成的。最經(jīng)典的一種組合方式是由一個(gè)晶振和兩個(gè)電容組成。電容在晶振電路中的作用是為了使諧振滿足電路的需求，主要就是使晶振兩端的電容滿足單片機(jī)上的負(fù)載電容。晶振電路中，晶振兩端的電容滿足電路上的負(fù)載電容時(shí)，將同時(shí)滿足晶振的起振要求，晶振便開始工作給單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖，是穩(wěn)定具有周期性的時(shí)鐘脈沖。晶振兩端的電容因?yàn)檫@一功用，被稱之為“負(fù)載電容”或“諧振電容”。晶振電路就相當(dāng)于單片機(jī)的心臟，振動(dòng)的頻率就相當(dāng)于脈搏，為單片機(jī)提供核心動(dòng)力。本設(shè)計(jì)中的晶振電路采用的正是最常見的經(jīng)典的晶振電路的組合方式，如圖9所示。圖9晶振電路示意圖3軟件設(shè)計(jì)車載DVD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要使用KeiluVision5軟件進(jìn)行編寫，KeiluVision5是運(yùn)用C語言進(jìn)行編程的軟件，其做到了將51系列單片機(jī)和C語言兩者合并進(jìn)行開發(fā)運(yùn)用，使兩者做到兼容，是一款專業(yè)又實(shí)用的軟件。而C語言在與其他匯編語言相比較，其的語言程序邏輯無論是在功能上、結(jié)構(gòu)上、可讀性上都比其他匯編語言具有優(yōu)勢(shì)，對(duì)于知識(shí)能力和語言程序邏輯相對(duì)薄弱的人其較為容易上手。系統(tǒng)只用1個(gè)按鍵來控制，當(dāng)?shù)谝淮伟聪掳存I之后，電機(jī)1沿水平方向移動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)約20圈，電機(jī)1到位之后觸發(fā)電機(jī)2執(zhí)行翻轉(zhuǎn)操作，電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)約0.4圈，此時(shí)DVD處于出倉到位狀態(tài)；第二次按下按鍵之后，整個(gè)流程逆轉(zhuǎn)，先由電機(jī)2往反方向轉(zhuǎn)動(dòng)約0.4圈，電機(jī)2反轉(zhuǎn)到位之后，觸發(fā)電機(jī)1反轉(zhuǎn)，電機(jī)1反轉(zhuǎn)約20圈，電機(jī)1反轉(zhuǎn)到位之后即完成入倉流程。整體流程如圖10所示。圖10整體流程圖3.1主程序設(shè)計(jì)車載DVD系統(tǒng)的主程序主要通過程序掃描按鍵是否按下，判斷按鍵狀態(tài)是否為1，來進(jìn)行調(diào)用電動(dòng)機(jī)的前進(jìn)、后退子程序，使電動(dòng)力帶動(dòng)車載DVD動(dòng)作。主程序一開始定義了電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)為后退置1，而后通過按鍵狀態(tài)掃描：為1時(shí)主程序調(diào)用步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)函數(shù)（出倉和翻轉(zhuǎn)）；不為1時(shí)主程序調(diào)用步進(jìn)電機(jī)后退函數(shù)（返回倉內(nèi)和逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)）。主程序流程圖如圖11所示。圖11主程序流程圖3.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)編碼步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)主要是運(yùn)用了二進(jìn)制編碼方式，因?yàn)閱纹瑱C(jī)無法提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，因此需要步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來放大信號(hào)。電機(jī)選用28BYJ-48型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)，此種型號(hào)電機(jī)有4相輸出加上1根電源線，4相線分別接到單片機(jī)的P1.0~P1.3與P3.3~P3.6端口，電源線接到5V電源處，且電源線為紅色，四根相線的顏色分別是橙、黃、粉和藍(lán)色。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出特性，在輸出時(shí)四個(gè)相線輪流置位，即0001、0010、0100、1000，將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制編碼，且用兩位十六進(jìn)制數(shù)代表兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，寫入單片機(jī)中即可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制編碼如圖12所示。圖12十六進(jìn)制編碼3.3步進(jìn)電機(jī)子程序步進(jìn)電機(jī)部分包含有水平移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)與執(zhí)行翻轉(zhuǎn)操作的步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)共有4相，步進(jìn)電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過1相都會(huì)對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1.8度，即1步。在程序里利用for循環(huán)設(shè)定了水平方向電機(jī)走了4000步，根據(jù)公式：步數(shù)*1.8/360=圈數(shù)，可換算出水平方向的電機(jī)共走了20圈；執(zhí)行翻轉(zhuǎn)操作的電機(jī)設(shè)定了走80步，根據(jù)公式也可以換算出執(zhí)行翻轉(zhuǎn)操作的電機(jī)走了0.4圈。相與相之間利用delay函數(shù)進(jìn)行延時(shí)，delay的數(shù)值越小，相與相之間的時(shí)間間隔就越短，換言之就是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快。電機(jī)子程序如圖13所示。圖13電機(jī)子程序

4功能測(cè)試當(dāng)所有連接完成之后，緊接著就需要對(duì)實(shí)物進(jìn)行上電測(cè)試。首先將電源線連接到電源模塊，電源線采用的是圓形接口，將圓形接口的一頭連接至電源模塊，另一端的USB接口連接到電腦USB接口或者手機(jī)充電器上，如此一來即可為單片機(jī)提供5V的電壓。在燒錄程序之前需要把keil5中的C語言文件編譯成以hex為文件名后綴的文件，還需要安裝一個(gè)CH340的驅(qū)動(dòng)，以便單片機(jī)通過USB連接電腦時(shí)電腦能夠識(shí)別出單片機(jī)并與之建立通信。接著將程序燒錄到單片機(jī)核心中，打開STC-ISP軟件后，在單片機(jī)型號(hào)處選擇相應(yīng)的單片機(jī)型號(hào)，也就是STC89C52型號(hào)，接著在“串口號(hào)”處選擇相對(duì)應(yīng)的通信串口號(hào)，最高波特率選擇9600波特率，接著點(diǎn)擊打開程序文件按鈕，選擇已經(jīng)編譯好的相對(duì)應(yīng)的hex文件，最后點(diǎn)擊下載/編程按鈕，等待軟件將程序燒錄到單片機(jī)中。整體的接線實(shí)物圖如圖14所示。圖14整體實(shí)物接線程序燒錄到單片機(jī)之后，接著需要對(duì)實(shí)物進(jìn)行驗(yàn)證，讓實(shí)物與理論對(duì)比看是否符合預(yù)期效果。第一次按下按鍵，控制水平方向的電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，水平方向的電機(jī)上連接有一根絲桿，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)也帶動(dòng)了絲桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿上還連接著控制翻轉(zhuǎn)方向的電機(jī)。當(dāng)絲桿推進(jìn)到位時(shí)，控制水平方向的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，控制翻轉(zhuǎn)方向的電機(jī)開始起動(dòng)，執(zhí)行翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，翻轉(zhuǎn)到位時(shí)即是完成了出倉動(dòng)作，測(cè)試過程中運(yùn)動(dòng)器件能符合程序邏輯進(jìn)行控制，能夠完成出倉動(dòng)作，表明測(cè)試成功。出倉完成圖如圖15所示。圖15出倉測(cè)試圖出倉完成表明整個(gè)控制流程完成了一半，接下來是測(cè)試回程控制，也就是回倉測(cè)試。第二次按下按鍵，控制翻轉(zhuǎn)方向的電機(jī)再次起動(dòng)，將顯示屏翻轉(zhuǎn)至水平方向，控制翻轉(zhuǎn)方向的電機(jī)停止后，控制水平方向的電機(jī)起動(dòng)，并且是反轉(zhuǎn)方向，將絲桿往回拉，絲桿的反轉(zhuǎn)帶動(dòng)著絲桿上控制翻轉(zhuǎn)方向的電機(jī)往回收，當(dāng)絲桿回收到位時(shí)控制水平方向的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成回倉流程?；貍}完成圖如圖16所示。圖16回倉測(cè)試圖至此，一個(gè)完整的控制流程已經(jīng)測(cè)試完畢，運(yùn)動(dòng)部件都能按照預(yù)想的控制邏輯運(yùn)動(dòng)，表明測(cè)試成功。結(jié)束語經(jīng)過幾個(gè)月的理論研究與實(shí)物調(diào)試，終于完成了車載DVD位控系統(tǒng)的研究開發(fā)工作，并且學(xué)到了如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際應(yīng)用，通過理論與實(shí)際相結(jié)合的方式，提高了動(dòng)手能力與知識(shí)水平，鍛煉了思維邏輯。設(shè)計(jì)開始之初在尋找相關(guān)文獻(xiàn)資料時(shí)，所找到的文獻(xiàn)資料較少，造成了一開始并沒有完全理解課題的控制邏輯；在硬件選型階段也遇到了不少困難，單片機(jī)的種類與型號(hào)琳瑯滿目，需要將單片機(jī)進(jìn)行比對(duì)與測(cè)試；實(shí)物測(cè)試階段也會(huì)遇到各種各樣的問題，深刻的認(rèn)知到了從理論設(shè)想到實(shí)際開發(fā)之間不會(huì)是一帆風(fēng)順的道路，途中總會(huì)遇到這樣那樣的問題，有時(shí)候雖然知道問題現(xiàn)象存在卻很難找到問題根源所在，也感悟到了