单片机接口及C程序设计实习指导书.doc

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1、广东机电职业技术学院自编教材《单片机接口及C程序设计实习》指导书查鸿山、李建波、万加福主编李建俊、高立新主审计算机与信息工程系智能电子教研室2007.12注意事项一严禁光脚或穿拖鞋进入实训室，实训指导教师发现，可以命令其离开实验室，并登记旷课；二严禁随意开合电源开关：实验时，合上电源开关前必须知会有关实训指导教师；实训告一段落、操作完毕、讨论问题、离开岗位或实验结束时，必须断开电源；一旦发生事故，实训教师或其他同学应立即断开实验室总电源，迅速抢救或拨打120急救电话，事后记录发生原因、追究当事人责任。三实训前应知事项1、实训前必须了解本次实验内容2、进入实训室前

2、，必须上交实训预习报告3、班级安排的值日生提前10分钟进入实验室，协助实训管理教师检查设备是否齐全，并签字；如果设备不齐全，请记录，否则下个班级值日生清点，发现缺少了设备，由本次实验班级负责赔偿。四实训中实训为带电设备，时刻注意桌面清理，防止实验电路板短路。人为原因引起电路板烧毁、实验芯片烧毁或仪器损坏，由进行实验的人员按价赔偿。所以实习前，仔细检查实验用品是否良好，分清责任；五实训结束1、各组成员进行桌面清洁、按规定摆放键盘鼠标椅子等；2、每个学生必须独立完成实验报告。3、值日生协助教师，检查各组设备是否齐全，关窗锁门，并签字。目录注意事项2综合设计1步进电机

3、的控制41设计任务42设计原理43编写程序114结论12综合设计2电机转速测量与显示131设计任务132设计原理133编写程序164结论16综合设计1步进电机的控制1设计任务1、按键控制步进电机2、制定串口协议，由PC机控制步进电机3、通过定时器中断实现PWM脉宽调制，控制步进电机转速2设计原理2.1步进电机步进电机是常见的一种控制电机。步进电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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电

4、机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。一个基于单片机的步进电机控制系统。本设计要求以8051系列单片机为CPU核心，由单片机按一定的模式向电机驱动器发送控制指令，驱动器对指令译码后控制和驱动电机工作，实现对电机转速、方向的控制。（一）反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。1、结构：     电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对

5、齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图： 2、旋转：       如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。     如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。　 如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て    这

6、样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。    由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。    不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。   不难

7、推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。  3、力矩：    电机一旦通电，在定转子间将产生磁场（磁通量Ф）当转子与定子错开一定角度产生力F与（dФ/dθ）成正比S其磁通量Ф=Br*S  Br为磁密，S为导磁面积                   F与L*D*Br成正比             L为铁芯有效长度，D为转子直径  

8、           B