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1、内 容电机及驱动电机及驱动4 概述概述概述概述 1主控处理器选型主控处理器选型主控处理器选型主控处理器选型2常用传感器介绍常用传感器介绍常用传感器介绍常用传感器介绍3供电系统供电系统58411.概述一般测控系统的基本组成部分一般测控系统的基本组成部分8422.主控处理器选型目前可采用的主控处理器主要有:l单片机单片机(80C51，C8051F，PIC，）lDSP（TI公司的公司的TMS320C2000系列）系列）l嵌入式处理器（嵌入式处理器（ARM7：S3C44B0X，）lFPGA（Xilinx公司的公司的SpartanII系列系列,SpartanIII系列，系列，）可用于扩展处理器外围逻辑的
2、器件：lCPLD（Xilinx公司的公司的XC9500系列，系列，CoolRunner系系列，列，）8432.1 单片机主控处理器优点：l使用简单使用简单l价格便宜，外围电路简单价格便宜，外围电路简单缺点：l功能相对简单功能相对简单l大多数情况下需要仿真器和编程器大多数情况下需要仿真器和编程器可选型号：l80C51系列系列lC8051F系列系列lPIC系列系列lAVR系列系列l8442.2 DSP主控处理器TI公司用于电机控制等领域的DSP有如下优点：l专为电机控制设计，具有许多电机控制所需要的片上外设，如专为电机控制设计，具有许多电机控制所需要的片上外设，如PWM发生器，正交编码器发生器，正
3、交编码器l外围电路简单（片上集成外围电路简单（片上集成Flash和和SRAM）l开发较容易开发较容易l价格适中价格适中DSP的缺点：l需要仿真器需要仿真器可选型号：lTMS320LF2407lTMS320LF28128452.3 嵌入式主控处理器嵌入式处理器目前应用很广，其优点有：l性能较强，有丰富的片上外设，大多数处理器带有性能较强，有丰富的片上外设，大多数处理器带有PWM模块模块l可以移植操作系统（可以移植操作系统（uClinux，Linux等），为使用等），为使用USB摄像头摄像头等提供了可行方案等提供了可行方案l有丰富的开发资料可以参考有丰富的开发资料可以参考l不需要仿真器不需要仿真器
4、嵌入式处理器的缺点：l外围电路复杂，多数情况下需要扩展外围电路复杂，多数情况下需要扩展Flash和和SDRAMl如果采用现成的开发板成本较高如果采用现成的开发板成本较高l基于操作系统环境，移植基于操作系统环境，移植USB摄像头等难度较大摄像头等难度较大846可选型号：lARM7 ARM7 系列：系列：l三星公司的三星公司的S3C44B0X S3C44B0X （片上外设丰富，有（片上外设丰富，有PWMPWM发生器，需发生器，需要外扩要外扩FlashFlash和和SDRAMSDRAM，有移植好的，有移植好的uClinuxuClinux，不需要仿真器），不需要仿真器）l飞利浦公司的飞利浦公司的LPC
5、213XLPC213X系列（更像一块高性能的单片机，片系列（更像一块高性能的单片机，片上外设丰富，有上外设丰富，有PWMPWM发生器，片上集成发生器，片上集成FlashFlash和和SRAMSRAM，外围，外围电路简单，不需要仿真器。）电路简单，不需要仿真器。）lARM9 ARM9 系列：系列：l三星公司的三星公司的S3C2410 S3C2410 （功能相当强大，系统复杂，有移植（功能相当强大，系统复杂，有移植好的好的LinuxLinux，为使用，为使用USBUSB摄像头等提供了可能）摄像头等提供了可能）8472.4 FPGA主控处理器FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程器件，其优点有：l
6、器件可编程，可以根据自己需要添加各种外设，使得开发具有器件可编程，可以根据自己需要添加各种外设，使得开发具有极大灵活性极大灵活性l在在XilinxXilinx公司的公司的FPGAFPGA的一些系列的一些系列FPGAFPGA上可以使用上可以使用PicoblazePicoblaze、MicoblazeMicoblaze等处理器软核，使得等处理器软核，使得FPGAFPGA变成一片变成一片3232位的嵌入式处理位的嵌入式处理器，极大的方便了开发器，极大的方便了开发l使用处理器软核可在线调试，不需要仿真器使用处理器软核可在线调试，不需要仿真器l外围电路极其简单外围电路极其简单l价格适中价格适中FPGA的
7、缺点：l不同于一般的不同于一般的MCUMCU，开发过程中会使用到硬件描述语言，对没有，开发过程中会使用到硬件描述语言，对没有基础的同学来说起步相对较难基础的同学来说起步相对较难可选型号：lXilinxXilinx公司的公司的SpartanIISpartanII系列系列FPGAFPGA，如，如XC2S500XC2S500等等8482.5 CPLD用于外扩逻辑CPLD也是一种硬件可编程器件，其工作原理和FPGA基本一样，但CPLD门数较小，价格便宜，其用途有：l扩展主控处理器没有的外设功能，如正交编码单元，扩展主控处理器没有的外设功能，如正交编码单元，PWMPWM发生器发生器等等l实现主控处理器与
8、外设的时序转换实现主控处理器与外设的时序转换l实现各种数字逻辑，简化外围电路设计实现各种数字逻辑，简化外围电路设计可选型号：lXilinxXilinx公司的公司的XC9500XC9500系列（系列（XC9572XC9572）8493. 常用传感器介绍在测控题目中，传感器占有重要位置。在设计中，传感器通常可以完成寻线，视觉，测距，辨识目标等功能。常用的传感器有：l红外传感器l超声波传感器l光敏传感器lCCDl84103.1 红外传感器红外传感器由红外发射二极管和红外接收三极管构成。通常使用的红外光波长是940nm。 红外发射二极管 红外接收三极管8411为了提高抗干扰能力，发射管发射的红外光通常
9、被调制到38KHz的频率。为了提高红外灵敏度和作用范围，通常调制波的占空比较小但幅值很大。8412红外接收管通常分为分离式红外三极管和一体化红外接收管。l红外三极管集、射级加一电压，当接收到红外光时集射级电流较大，当没有红外光时集射级电流较小。使用较为麻烦，需要自己用锁相环对38KHz红外光进行锁相检测。l一体化红外接收管如图所示。当接收管接受到38KHz红外光时输出高电平或脉冲，否则输出低电平。使用简单，但体积略大。8413红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。l直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离。可用于探测目标物和电机测速。l反射式指发
10、光管和接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光遇到反射物或反光物质时，接收管收到反射回来的红外线才工作。可用于寻线，探测目标物等。常用型号HS0038A,HS0038B。84143.2 超声波传感器超声波传感器由超声波发生器和超声波接收器组成。 超声波发生器 超声波接收器8415实际应用中，采用的超声波频率通常为40KHz，即加在超声波发生器两端的方波电压频率为40KHz。8416超声波接收器是一种无源器件，它能将接收到的超声波能量转化成电压信号输出。此输出电压幅值较小，需要经过放大并通过锁相环识别才能成为MCU能处理的逻辑信号。8417超声波传感器主要用于探测前方物体和测
11、距。超声波发生器发出的超声波碰到前方障碍物后被反射回来并被超声波接收器接收。通过计算发出超声波与接受到超声波的时间差可以计算出前方障碍物的距离。和红外传感器相比，超声波传感器在测距和探测障碍物方面精准度和作用范围都好很多。通常超声波测距距离可达510米，精度可达0.1米。超声波在空气中的传播速度与声速相同，与温度有关。84183.3 光敏传感器常用的光敏传感器包括：l光敏电阻l光敏二极管l光敏三极管光敏传感器可以用在可见光反射寻物，电机测速等方面。8419光敏电阻是一种阻值随光照强度变化而变化的电阻。其优点包括灵敏度高，光谱特性好，体积小，重量轻和成本低等。8420 光敏二极管和一般的二极管相
12、似。但光敏二极管一般工作在反偏状态下。无光照时光敏二极管的反向电流很小，当有光照时反向电流增加。8421 光敏三极管和红外接收管相似。它除了把光信号转换成电流信号外，同时又将电流信号加以放大。因此光敏三极管的光电流比相同管型的二极管光电流大很多。84223.4 CCD/CMOS摄像头典型的USB摄像头组成框图左：CMOS 传感器右：CCD 传感器8423l 方案一：在uClinux/Linux下移植USB摄像头驱动l 方案二：采用现成的USB摄像头，不用其接口芯片，而直接用MCU控制感光传感器，得到需要的视频信号。（例如采用CMOS传感为HY7131R/镁光 MI360的摄像头）l 方案三：采
13、用手机摄像头。（例如采用OV9650的摄像头）注意： 如果采用方案二、三，最重要的是能否找到对应芯片的datasheet84244. 电机及驱动测控中可能用到的电机包括：l直流电机l有刷直流电机l无刷直流电机l步进电机84254.1 直流电机 直流电机主要包括有刷直流电机和无刷直流电机。这里主要讨论有刷直流电机（下简称直流电机）。 直流电机的参数主要有：l 功率Wl 输出力矩 Nl 最高转速rpml 电压Vl 电流I8426直流电机的工作特性:转速 n=n0 keI (n0是空载转速，ke是转速常数，I是电流）输出转矩 T=kmI (km 是转矩常数，I是电流）电机电动势 Eken电流 I（U
14、E）/r0 (U 是加在电机两端的电压，r0是电机绕组的内阻）直流电机的工作特性曲线8427 直流电机多采用PWM（脉宽调制）方式进行控制。其加在电机两端的电压为PWM波：占空比: 电机两端电压的直流分量: 由此可见,电机电压的平均值与PWM波的占空比成正比，可以通过调节占空比实现直流电机的调速。通常情况下，PWM波的频率为几十KHz。8428直流电机的PWM调速通常由H桥实现。8429常用H桥芯片：L298N（电流2A）8430电机通常采用码盘反馈速度和转向：光学式码盘：l 码盘l 发射端：红外发射器或可见光源l 接收端：红外接收器或光敏器件8431直流电机控制系统：84324.2 步进电机
15、 步进电机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的控制电机。其特点有：l 可以根据控制转过精确的角度l 无需反馈，是一个半闭环系统l 步距误差不会积累l 停止时有自锁功能l 多数情况下需要使用步进电机专用驱动器84334.2.1 步进电动机种类8434(1)结构分析定子定子4.2.2 步进电动机的工作原理8435转子转子转子8436(2)工作原理步进电动机结构原理图步进电动机结构原理图齿距：齿距：齿距：齿距：步步进进电电机机的的转转子子上上均均匀匀地地分分布布着着4040个个齿齿，齿齿间间（齿齿距距）夹夹角角为为9 9 （360360 /40/40）, ,定定子子上
16、上有有6 6个个大大齿齿，相相差差180180 的的两两个个大大齿齿组组成成一一相相，共共有有A A、三三相相。每每个个大大齿齿上上有有若若干干个个与与转转子子上上一一样样的的小小齿齿。定子的每一相都有励磁绕组。定子的每一相都有励磁绕组。 8437错位步进电动机结构原理图步进电动机结构原理图当A相定子齿和转子齿对齐，若和A相磁极中心对齐的转子齿为1号齿，因B相磁极与A相磁极差120，且120/9=13（1/3），故转子齿不能与B相定子齿对齐，只有13号小齿靠近B相磁极的中心线，与中心线相差38438电机转动的工作原理电机转动的工作原理总结：错齿是步进电动机旋转的根本原因总结：错齿是步进电动机旋
17、转的根本原因8439步距角步距角绕组每通电一次（即运绕组每通电一次（即运行一拍），转子就走一步，即转过行一拍），转子就走一步，即转过一定的角度。一定的角度。步距角步距角8440目的 当定子绕组按一定顺序轮流通电时，转子就沿一当定子绕组按一定顺序轮流通电时，转子就沿一定方向一步步转动。因此步进电动机绕组是按一定定方向一步步转动。因此步进电动机绕组是按一定通电方式工作的，为实现该种轮流通电，通电方式工作的，为实现该种轮流通电，要将控制要将控制要将控制要将控制脉冲按规定的通电方式分配到电动机的每相绕组。脉冲按规定的通电方式分配到电动机的每相绕组。脉冲按规定的通电方式分配到电动机的每相绕组。脉冲按规定
18、的通电方式分配到电动机的每相绕组。(3)步进电动机的控制原理84418442步进电机的运行方式三相三拍运行方式三相三拍运行方式l当当A A相相通通电电时时，B B相相、相相不不通通电电：A A相相定定子子上上的的齿齿与与转转子子上上的的齿齿对对齐齐（通通电电后后磁磁场场力力作作用用的的结结果果），迫迫使使电电机机旋旋转转3 3,B,B相相定定子子上上的的齿齿顺顺时时针针超超前前转转子子上上相相应应的的齿齿3 3,C,C相相定定子子上上的的齿齿顺顺时时针针超超前前转转子子上上相相应应的的齿齿6 6 8443l当当B B相相接接通通电电时时，A A相相、C C相相不不通通电电：B B相相齿齿对对齐
19、齐，电电机机旋旋转转3 3；C C相相超超前前3 3相相超前超前l当当C C相相通通电电时时，B B相相、A A相相不不通通电电:C:C相相齿齿对对齐齐，电电机机旋旋转转3 3；A A相相超超前前3 3；相相超超前前6 6 8444 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 的的顺顺序序依依次次通通电电，则则步步进进电电机机将将不不断断地地按按顺顺时时针针方方向向转转动动。每每一一次次通通电电转转，每每三三次次通通电电才才走走完完一一个个齿齿距距，因此叫三相三拍。因此叫三相三拍。 每一次通电转动的固定角叫步距角每一次通电转动的固定角叫步距角 。 显然，三
20、相三拍运行时，步距角显然，三相三拍运行时，步距角 。8445 假假如如某某次次通通电电后后，控控制制脉脉冲冲不不再再来来，则则电电机机转转子子齿齿和和某某相对齐后就停止转动，叫做位状态。相对齐后就停止转动，叫做位状态。 如果把顺时针叫正转，那么当通电顺序按如果把顺时针叫正转，那么当通电顺序按 ACBAACBA 进行时，则电机反时针旋转，叫反转。进行时，则电机反时针旋转，叫反转。 可可见见控控制制步步进进电电机机正正转转反反转转只只是是三三相相绕绕组组通通电电顺顺序序不不同同而已。而已。8446三相六拍运行方式三相六拍运行方式 当当A A相相通通电时，A A相相定定子子齿与与转子子齿对齐，此此后
21、后，如如果果让A A、B B两两相相同同时通通电，可可以以发现转子子转动1 15 5。再再让A A相相断断电、B B相通相通电，又可，又可发现转子再子再转1.51.5。 所以按照所以按照 AABBBCCCAAAABBBCCCAA 的的顺序序控控制制，电机机将将按按顺时针方方向向旋旋转，每每步步转动1 15 5，即即步步距距角角 =1=15 5，由由于于要要经过6 6步步才才走走完完一一个个齿距距（6 61 15 5=9=9），所以叫三相六拍。），所以叫三相六拍。8447如果要使步如果要使步进电机反机反转，只要按，只要按 AACCCBBBAAACCCBBBA顺序通序通电就行了。就行了。 结结论论
22、：从从上上面面两两种种运运行行方方式式可可看看出出，错错齿齿是是促促使使步步进进电电机机旋旋转转的的根根本本原原因因，当当某某相相通通电电，相相应应的的齿齿对对齐齐，迫迫使使电电机机旋旋转转一一个个步步距距角角，未未通通电电的的各各相相的的齿齿出出现现了了新新的的错错位位。改改变变通通电的顺序和通电的相数，可组合出其它的运行方式。电的顺序和通电的相数，可组合出其它的运行方式。 讨论讨论：三项三拍和三项六拍运行方式，哪种定位更精确？三项三拍和三项六拍运行方式，哪种定位更精确？8448(4)步进电机有如下特点：l给步步进脉冲脉冲电机就机就转，不，不给步步进脉冲脉冲电机就不机就不转；l步步进脉脉冲冲
23、频率率高高，步步进电机机转得得快快；步步进脉脉冲冲频率率低低，步步进电机机转得就慢；得就慢；l改改变各各相相的的通通电方方式式（叫叫脉脉冲冲分分配配）可可以以改改变步步进电机机的的运运行方式；行方式；l改改变通通电顺序，可以控制步序，可以控制步进电机的正、反机的正、反转。84494 42 23 3 步进电机控制系统原理步进电机控制系统原理步进电机控制系统的组成图步进电机控制系统的组成图 8450（1 1）步进控制器）步进控制器 包括：缓冲寄存器、环形分配器、控制逻辑及正、反转包括：缓冲寄存器、环形分配器、控制逻辑及正、反转向控制门等。向控制门等。作用作用:把输入脉冲转换成环型脉冲，以控制步进电
24、机的转把输入脉冲转换成环型脉冲，以控制步进电机的转向。向。采用计算机控制系统，由软件代替步进控制器。采用计算机控制系统，由软件代替步进控制器。优点：线路简化，降低成本降低，可靠性提高。灵活改变优点：线路简化，降低成本降低，可靠性提高。灵活改变步进电机的控制方案，使用起来很方便。步进电机的控制方案，使用起来很方便。（2 2）功率放大器）功率放大器把环型脉冲放大，以驱动步进电机转动。把环型脉冲放大，以驱动步进电机转动。8451用微型机控制步进电机原理系统图用微型机控制步进电机原理系统图8452两图相比：两图相比：l用微型机代替了步进控制器把并行二进制码转换成串行脉冲用微型机代替了步进控制器把并行二
25、进制码转换成串行脉冲序列，并实现方向控制。序列，并实现方向控制。l只要负载是在步进电机允许的范围之内，每个脉冲将使电机只要负载是在步进电机允许的范围之内，每个脉冲将使电机转动一个固定的步距角度。转动一个固定的步距角度。l根据步距角的大小及实际走的步数，只要知道初始位置，便根据步距角的大小及实际走的步数，只要知道初始位置，便可知道步进电机的最终位置。可知道步进电机的最终位置。8453(1)用软件的方法实现脉冲序列；用软件的方法实现脉冲序列；(2)步进电机的方向控制；步进电机的方向控制；(3)步进电机控制程序的设计。步进电机控制程序的设计。4 42 24 4 系统主要解决几个问题系统主要解决几个问
26、题8454（1 1）脉冲序列的生成）脉冲序列的生成脉冲序列图脉冲序列图8455脉冲幅值由数字元件电平决定。脉冲幅值由数字元件电平决定。接通和断开时间可用延时的办法控制。接通和断开时间可用延时的办法控制。要求：确保步进到位。要求：确保步进到位。8456 改变通电顺序可以改变步进电机的转向改变通电顺序可以改变步进电机的转向 步进电机旋转方向与内部绕组的通电顺序相关。步进电机旋转方向与内部绕组的通电顺序相关。三相步进电机有三种工作方式：三相步进电机有三种工作方式：单三拍，通电顺序为单三拍，通电顺序为ABC；双三拍，双三拍，通电顺序为通电顺序为ABBCCA；三相六拍，通电顺序为三相六拍，通电顺序为 A
27、ABBBCCCA ； （2 2）方向控制）方向控制8457用微型机输出接口的每一位控制一相绕组。用微型机输出接口的每一位控制一相绕组。【例如例如】用用 8255 8255 控制三相步进电机时，可用控制三相步进电机时，可用 PC.OPC.O、 PC.1PC.1、PC.2 PC.2 分别接至步进电机的分别接至步进电机的A A、 B B、 C C 三相三相 绕组。绕组。根据所选定的步进电机及控制方式，写出相应控制方根据所选定的步进电机及控制方式，写出相应控制方 式的数学模型。式的数学模型。 上面讲的三种控制方式的数学模型分别为：上面讲的三种控制方式的数学模型分别为：（3 3）步进电机通电模型的建立）
28、步进电机通电模型的建立8458 三相单三拍三相单三拍步步序序控控制制位位 工工作作状状态态控控制制模模型型PC.7PC.6PC.5PC.4PC.3PC.2C相相PC.1B相相PC.0A相相100000001A01H200000010B02H300000100C04H8459 三相双三拍用用 P1P1口口 的的 P1.2 P1.2 、P1.1P1.1、P1.0 P1.0 对应 C C、B B、A A 相相 进行控制行控制 。8460同理，可以得出双三拍和三相六拍的控制模型：同理，可以得出双三拍和三相六拍的控制模型：双三拍双三拍03H，06H，05H三相六拍三相六拍01H，03H，02H，06H，
29、04H，05H以上为步进电机正转时的控制顺序及数学模型，以上为步进电机正转时的控制顺序及数学模型，如按逆序进行控制，步进电机将向相反方向转动。如按逆序进行控制，步进电机将向相反方向转动。84614 42 25 5 步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计（1 1）步进电机与微型机的接口电路）步进电机与微型机的接口电路由于步进电机的驱动电流较大，所以微型机与步进由于步进电机的驱动电流较大，所以微型机与步进电机的连接都需要专门的接口及驱动电路。电机的连接都需要专门的接口及驱动电路。l接口电路可以是锁存器，也可以是可编程接口芯片，接口电路可以是锁存器，也可以是可编程接口芯片，
30、如如 82558255、81558155等。等。l驱动器可用大功率复合管，例如驱动器可用大功率复合管，例如ULN2800ULN2800达林顿管；达林顿管；也可以是专门的驱动器，例如也可以是专门的驱动器，例如6280362803等。等。 光电隔离器，一是抗干扰，二是电隔离，光电隔离器，一是抗干扰，二是电隔离，8462由于步进电机运行时功率较大，可在微型机与驱动由于步进电机运行时功率较大，可在微型机与驱动器之间增加一级光电隔离器，以防强功率的干扰信器之间增加一级光电隔离器，以防强功率的干扰信号反串进主控系统。如下图号反串进主控系统。如下图8463步进电机与微型机接口电路步进电机与微型机接口电路0
31、00 01 10 01 11 11 10 00 08464l只要按一定的顺序，改变只要按一定的顺序，改变P1.0P1.2三位通电三位通电的状况，即可控制步进电机依选定的方向步进。的状况，即可控制步进电机依选定的方向步进。8465步进电机程序设计的主要任务是：步进电机程序设计的主要任务是：判断旋转方向；判断旋转方向；按顺序传送控制脉冲；按顺序传送控制脉冲；判断所要求的控制步数是否传送完毕。判断所要求的控制步数是否传送完毕。程序框图程序框图下面以三相双三拍为例说明这类程序的设计下面以三相双三拍为例说明这类程序的设计.（2 2）步进电机程序设计）步进电机程序设计8466三相双三拍步进电机控制程序流程
32、图三相双三拍步进电机控制程序流程图8467 ORGORG0100H0100HROUNT1ROUNT1：MOVMOVA A，#N#N；步；步进电机步数机步数A A JNB JNB00H00H，LOOP2LOOP2；反向，；反向，转 LOOP2LOOP2LOOP1LOOP1： MOVMOVP1P1，#03H#03H；正向，；正向，输出第一拍出第一拍 ACALLACALL DELAYDELAY；延；延时 DECDECA A；A A0 0，转DONEDONE JZ JZDONEDONE MOV MOVP1P1，06H06H；输出第二拍出第二拍 ACALLACALL DELAYDELAY；延；延时 DE
33、CDECA A；A A0 0，转DONEDONE JZ JZDONEDONE MOV MOVP1P1，05H05H；输出第三拍出第三拍 ACALLACALL DELAYDELAY；延；延时 DECDECA A； A A0 0，转 LOOP1LOOP1 JNZ JNZLOOP1LOOP1程序。根据上图可写出如下步进电机控制程序程序。根据上图可写出如下步进电机控制程序8468 AJMP DONEAJMP DONE ；A A0 0，转DONEDONELOOP2LOOP2： MOVMOV P1 P1，03H03H；反向，反向，输出第一拍出第一拍 ACALL DELAY ACALL DELAY ；延延时
34、DEC ADEC A；A A0 0，转DONDON JZ JZ DONE DONE MOV MOV P1 P1，05H05H；输出第二拍出第二拍 ACALL ACALL DELAY DELAY；延延时 DECDEC A A JZ JZ DONE DONE； MOVMOV P1 P1，06H06H；输出第三拍出第三拍 ACALL ACALL DELAY DELAY；延延时 DECDEC A A ；A A0 0，转LOOP2LOOP2 JNZ JNZ LOOP2 LOOP2DONEDONE： RETRETDELAY： 8469对于节拍比较多的控制程序，对于节拍比较多的控制程序，通常采用循环程序进行
35、设计。通常采用循环程序进行设计。8470作法：作法：l把环型节拍的控制把环型节拍的控制模型模型按顺序存放在内存单元按顺序存放在内存单元中，中，l逐一从单元中取出控制模型并输出。逐一从单元中取出控制模型并输出。l节拍越多，优越性越显著。节拍越多，优越性越显著。以三相六拍为例进行设计，以三相六拍为例进行设计，其流程图如下图所示。其流程图如下图所示。 （3 3）循环程序）循环程序8471三相六拍步进电机控制程序框图三相六拍步进电机控制程序框图ROUTN2ROUTN2LOOPLOOP0 0LOOP2LOOP2LOOP1LOOP18472ORGORG8100H8100HROUTN2ROUTN2：MOVM
36、OVR2R2，COUNTCOUNT；步；步进电机的步数机的步数LOOP0LOOP0： MOVMOVR3R3，#00H#00HMOV DPTRMOV DPTR，#POINT#POINT；送控制模型指；送控制模型指针JNBJNB00H00H，LOOP2LOOP2；反；反转，转LOOP2LOOP2LOOP1LOOP1： MOVMOVA A，R3R3；取控制模型；取控制模型MOVCMOVCA A，A+DPTRA+DPTRJZJZLOOP0LOOP0；控制模型；控制模型为00H00H，转LOOP0LOOP0MOVMOVP1P1，A A；输出控制模型出控制模型ACALLACALLDELAYDELAY；延；
37、延时INCINCR3R3；控制步数加；控制步数加1 1DJNZDJNZR2R2，LOOP1LOOP1；步数未走完，；步数未走完，继续RETRET根据上图所示三相六拍步进电机控制程序如下：根据上图所示三相六拍步进电机控制程序如下：8473LOOP2LOOP2： MOVMOV A A，R3R3；求反向控制模型的偏移量求反向控制模型的偏移量 ADDADD A A，#07H#07H MOV MOV R3 R3，A A AJAMP AJAMP LOOP1 LOOP1DELAYDELAY： ；延延时程序程序 POINTPOINT DBDB01H,03H,02H,06H,04H,05H,00H 01H,03
38、H,02H,06H,04H,05H,00H ；正向控制正向控制模型模型 DB DB 01H,05H,04H.06H,02H,03H,00H 01H,05H,04H.06H,02H,03H,00H ；反向控制模型反向控制模型COUNTCOUNT EQU 30H, EQU 30H, POINT EQU 0150H 8474426 步进电机步数及速度的确定方法两个重要的参数两个重要的参数:l步数步数N控制步进电机的定位精度。控制步进电机的定位精度。l延时时间延时时间DELAY控制其步进的速率。控制其步进的速率。 84755. 供电系统 测控系统可采用的供电方式主要是电池供电。常用的电池类型有：l 碱
39、性电池l 镍氢电池l 锂电池 电池选取的主要参数：l 电池组电压 （ie:12V）l 电池组的容量 （ie:2200mAH）l 电池组的最大输出电流 （ie：10A）84775.1 降压的实现措施 通常情况下，机器人使用的电池为十几伏，而很多芯片的供电电压为5V，3.3V，甚至1.8V。因此需要采用降压电路来得到需要的电压。降压电路分为两类：l 线性降压电路l 优点：简单，可靠性较高l 缺点：效率低，器件发热厉害l 开关型降压电路l 优点：效率高，器件发热量小l 缺点：电路较为复杂8478LDO方案8479采用LM2576得到5V电压的开关式降压电路DC-DC器件方案8480输入电容输入电容电感电感输出电容输出电容8481采用TPS767D318得到3.3V和1.8V电压的线性降压电路专用电源芯片方案84825.2 获得负电压的措施一些模拟器件如运放等可能需要正、负双电源供电，这样就需要将正电压转换成负电压。电压极性转化常用BuckBoost型开关变换电路实现。采用LM2576得到12V电压的典型电路8483Class is over.Bye-bye!8484
