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1、本项目共分五个任务完成，共12个学时,项目的设置与安排：,步进电机工作原理、数码管显示原理及工作方式、键盘扫描原理、项目编程与仿真、项目扩展部分等。,主要内容包括：,电梯模拟控制系统,项目四：电梯模拟控制系统,任务一：步进电机的工作原理及电路组成,一、步进电机的应用,自动化机械：剥线机、绕线机、雕刻机、打印机、打字机、复印机和传真机等办公自动化设备，机械、纺织、化工，轻工、包装、军工、电子、安防摄像机、医疗器械、激光、雕刻、舞台灯光等行业的自动化控制系统，空调器等家用电器。还有工厂里的自动生产线， SMT贴片机，伺服机 等等 好多都要用到。,电梯模拟控制系统,任务一：步进电机的工作原理及电路组
2、成,二、步进电机的工作原理,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步进电机件。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，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。,电梯模拟控制系统,任务一：步进电机的工作原理及电路组成,三、步进电机的驱动,电梯模拟控制系统,时序为：0x01,0x03,0x02,0x06,
3、0x04,0x0c,0x08,0x09，即：A，AB，B，BC，C，CD，D，DA，A，AB这步进电机的控制时序，如果想反转，则把时序颠倒就可以了，如：DA，D，CD，C，BC，B，AB，A，。,电梯模拟控制系统,一、数码管的结构原理,常用LED数码管内部引脚图片,上图是一个7段带小数点 10引脚的LED数码管， 引脚定义每一笔划都是对应一个字母表示，DP是小数点。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象
4、就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O口，而且功耗更低。,二、数码管驱动方式,静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。 优点是编程简单，显示亮度高 缺点是占用I/O端口多,静态显示,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。,动态显示,电梯模拟控制系统,
5、任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路,任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路,三、矩阵键盘简介,电梯模拟控制系统,这样，一个端口（如PIC单片机的RB口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。,在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。,四、本项目中的键盘电路原理图,电梯模拟控制系统,任务
6、二：键盘及数码管的工作原理及控制电路,电梯模拟控制系统,任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路,四、本项目中的键盘电路原理图,由原理图我们可以看出，4*4键盘是由单片机RB4-RB7四个引脚控制键盘的行循环输出，由RB0-RB3四个引脚进行列检测，当给定RB4-RB7某一行低电平，其余行全给高电平时，由列控制RB0-RB3进行逐列扫描，当检测到某一列输入低电平时，以确定哪个按键被按下。四个独立按键是由直流电源通过10K的电阻与四个独立按键相连接并且分别与单片机接口RB0-RB3相连，当按下某一个按键时，单片机相应端口会检测到低电平，即可确定是哪一个独立按键被按下。按键结果会在数码管显示模块中
7、显示出来。,原理图分析,五、 分组讨论以下问题,1、2个数码管的电路与6个数码管电路有何区别？ 2、在不用独立按键模块后，能否检测？ 3、在矩阵按键电路中，如果两个按键同时按下，能否被检测到？ 4、各自的心得体会,电梯模拟控制系统,任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路,任务三：搭建数码管显示系统的仿真平台,一、本项目中的主要元件列表如下,电梯模拟控制系统,二、仿真图如下,电梯模拟控制系统,任务三：搭建数码管显示系统的仿真平台,任务四：用C语言进行编程并调试,电梯模拟控制系统,一、代码解析与输入调试,1、对代码进行解析 2、在maplab软件中建立工程并输入代码 3、编译并调试直到通过,任务
8、四：用C语言进行编程并调试,二、观察结果,1、双击单片机,电梯模拟控制系统,任务四：用C语言进行编程并调试,二、仿真平台载入编译文件并运行,3、点击运行,4、观察结果,电梯模拟控制系统,任务五：完成拓展内容,1、反向显示，即按下“1”时，显示“F”，按下“2”时，显示“E”，依次类推 2、从上向下按键，数码管从1F依次显示 3、从右到左依次显示1、2F，显示完最左边一个后从最右边一个接着显示，循环下去,一、拓展模块功能,将程序的效果修改为以下几种效果：,电梯模拟控制系统,任务五：完成拓展内容,二、考核内容,每组在规定时间内完成拓展项目要求，并提交作为该项目的考核成绩,电梯模拟控制系统,附录：本项目的C程序代码,附录：本项目的C程序代码,附录：本项目的C程序代码,返回,附录：本项目的C程序代码,附录：本项目的C程序代码,附录：本项目的C程序代码,
