基于单片机的步进电机调速系统毕业设计 联系客服

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态置位,而会在下一个机器周期才查询到该中断标志。然而,定时器2 的标志位TF2 在定时器溢出的那个机器周期的S2P2 状态置位,并在同一个机器周期内查询到该标志。

时钟振荡器,AT89C52 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1 和XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容C1、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2 虽然没有十分严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性,如果使用石英晶体,我们推荐电容使用30pF±10pF,而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10F。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图10 右图所示。这种情况下,外部时钟脉冲接到XTAL1 端,即内部时钟发生器的输入端,XTAL2 则悬空。由于外部时钟信号是通过一个2 分频触发器后作为内部时钟信号的,所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求,但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。

空闲节电模式,在空闲工作模式状态, CPU 自身处于睡眠状态而所有片内的外设仍保持激活状态,这种方式由软件产生。此时,同时将片内RAM 和所有特殊功能寄存器的内容冻结。空闲模式可由任何允许的中断请求或硬件复位终止。由硬件复位终止空闲状态只需两个机器周期有效复位信号,在此状态下,片内硬件禁止访问内部RAM,但可以访问端口引脚,当用复位终止空闲方式时,为避免可能对端口产生意外写入,激活空闲模式的那条指令后一条指令不应是一条对端口或外部存储器的写入指令。

掉电模式,在掉电模式下,振荡器停止工作,进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令,片内RAM 和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。退出掉电模式的唯一方法是硬件复位,复位后将重新定义全部特殊功能寄存器,但不改变RAM中的内容,在Vcc恢复到正常工作电平前,复位应无效,且必须保持一定时间以使振荡器重启动并稳定工作。

程序存储器的加密,AT89C52 有3 个程序加密位,可对芯片上的3 个加密位LB1、LB2、LB3 进行编程(P)或不编程(U)来得到。当加密位LB1 被编程时,在复位期间,EA 端的逻辑电平被采样并锁存,如果单片机上电后一直没有复位,则锁存起的初始值是一个随机数,且这个随机数会一直保存到真正复位为止。为使单片机能正常工作,被锁存的EA 电平值必须与该引脚当前的逻辑电平一致。此外,加密位只能通过整片擦除的方法清除。

Flash存储器的编程,AT89C52单片机内部有8k字节的Flash PEROM,这个Flash 存储阵列出厂时已处于擦除状态(即所有存储单元的内容均为FFH),用户随时可对其进行编程。编程接口可接收高电压(+12V)或低电压(Vcc)的允许编程信号。低电压编程模式适合于用户在线编程系统,而高电压编程模式可与通用EPROM 编程器兼容。AT89C52 单片机中,有些属于低电压编程方式,而有些则是高电压编程方式,用户可从芯片上的型号和读取芯片内的签名字节获得该信息。AT89C52 的程序存储器阵列是采用字节写入方式编程的,每次写入一个字节,要对整个芯片内的PEROM 程序存储器写入一

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个非空字节,必须使用片擦除的方式将整个存储器的内容清除。

编程方法,编程前,须先设置好地址、数据及控制信号, AT89C52 编程方法如下: 1. 在地址线上加上要编程单元的地址信号。 2. 在数据线上加上要写入的数据字节。 3. 激活相应的控制信号。

4. 在高电压编程方式时,将EA/Vpp 端加上+12V 编程电压。

5. 每对Flash 存储阵列写入一个字节或每写入一个程序加密位,加上一个ALE/PROG 编程脉冲。每个字节写入周期是自身定时的,通常约为1.5ms。重复1—5 步骤,改变编程单元的地址和写入的数据,直到全部文件编程结束。

数据查询,AT89C52 单片机用Data Palling 表示一个写周期结束为特征,在一个写周期中,如需读取最后写入的一个字节,则输出的数据的最高位(P0.7)是原来写入字节最高位的反码。写周期完成后,所输出的数据是有效的数据,即可进入下一个字节的写周期,写周期开始后,Data Palling 可能随时有效。Ready/Busy:字节编程的进度可通过“RDY/BSY 输出信号监测,编程期间,ALE 变为高电平“H”后,P3.4(RDY/BSY)端电平被拉低,表示正在编程状态(忙状态)。编程完成后,P3.4 变为高电平表示准备就绪状态。

程序校验:如果加密位LB1、LB2 没有进行编程,则代码数据可通过地址和数据线读回原编写的数据。加密位不可直接校验,加密位的校验可通过对存储器的校验和写入状态来验证。

芯片擦除,利用控制信号的正确组合并保持ALE/PROG 引脚10mS 的低电平脉冲宽度即可将PEROM 阵列(4k字节)和三个加密位整片擦除,代码阵列在片擦除操作中将任何非空单元写入“1”,这步骤需再编程之前进行。·读片内签名字节:AT89C52 单片机内有3 个签名字节,地址为030H、031H 和032H。用于声明该器件的厂商、型号和编程电压。读AT89C52 签名字节需将P3.6 和P3.7 置逻辑低电平,读签名字节的过程和单元030H、031H 及032H 的正常校验相仿,只返回值意义如下:

(030H)=1EH 声明产品由ATMEL公司制造。 (031H)=52H 声明为AT89C52 单片机。 (032H)=FFH 声明为12V 编程电压。 (032H)=05H 声明为5V 编程电压。

2.4 ULN2803原理

ULN2803达林顿管IC,一般都是用来驱动功率稍微大一点的被动器件的,而驱动的被动器件里,有很大一部分是感性的,如继电器、马达、电磁阀等,这些感性器件在关断瞬间会产生很高的自感电动势(自感电压),低的10多伏,高的几十伏,甚至几百伏,这么高的电压很容易把ULN2803 达林顿管打坏,甚至打坏电路中的其它元器件,所以需要在感性器件上并联一个二极管,用来续流(就是把那个自感高压放掉),保护IC

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和其它器件不受破坏,此续流二极管正极接2803输出端(即电感器件的一端),负极接驱动电源(在2803上是10脚,也就是电感器件的另一端)。2803在内部设计了二极管以后,用户在使用的时候不需要外接二极管,在同时驱动多路器件的时候可以节省PCB空间,节约成本、方便走线。ULN2802 ULN2803 ULN2804A 8 个 NPN 达林顿晶体管,连接在阵列非常适合逻辑接口电平数字电路(例如 TTL,CMOS 或 PMOS 上/ NMOS)和较高的电流/电压,如电灯,电磁阀,继电器,打印锤或其他类似的负载,广泛的使用范围:计算机,工业和消费应用。所有设备功能由集电极输出和钳位二极管瞬态抑制。 该 ULN2803 是专为符合标准 TTL,而制造 ULN2804 适合 6 至15V 的高级别 CMOS 或 PMOS 上。该电路为反向输出型,即输入低电平电压,输出端才能导通工作。

图2-8 ULN2803引脚图

一 引脚图 1-8引脚:输入端 11-18引脚:输出端 9引脚:地端 10(COM)引脚:电源+

COM脚的作用是当你使用 ULN2803(2003)来驱动继电器时,可以将COM脚接到继电器的VCC端,利用ULN2803(2003)内部的反向二极管作保护继电器,消除继电器闭合时产生的感应电压。

COM端主要有两种用途:(可悬空)

1 、试验用----接地:假如它的输出端都接发光二极管,那么,只要将 COM端接地,则所有的发光二极管都将亮起,否则,可能是二极管坏或其它什么地方坏了。这对检修是很有利的。

2 、保护用----接电源正:假如这个器件是接继电器或针式打印头,因为电感的作用,会在开关过程中产生低于地电位和高于电源电位的反电动势,这样,很容易击穿器件。为了防止这种现象的发生,可将 COM端接到电源正,来削减冲击电压低到二极管压降加电源电压的幅度----可以使得内部的三极管受到最小的正电压冲击。 至于达林顿关断时产生的负电压我们不必管,因为器件内部就有二极管并接到地的.专门用来削减

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冲击电压至电源地减去一个二极管正向压降----可以使得内部的三极管受到最小的反偏电压冲击。

图2-9 ULN2803内部电路图(1/8单元)

2.5晶体振荡器

晶振即晶体振荡器 。是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振[1];而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。晶体振荡器主要应用在以下几个方面:

1.通用晶体振荡器,用于各种电路中,产生振荡频率。

2.时钟脉冲用石英晶体谐振器,与其它元件配合产生标准脉冲信号,广泛用于数字电路中。

3.微处理器用石英晶体谐振器。 4.CTVVTR用石英晶体谐振器。 5.钟表用石英晶体振荡器。

工作原理编辑,计算机都有个计时电路,尽管一般使用“时钟”这个词来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义的时钟,把它们称为计时器(timer)可能更恰当一点。计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体,石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡,这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。有两个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister)。石英晶体的每次振荡使计数器减1。当计数器减为0时,产生一个中断,计数器从保持寄存器中重新装入初始值。这种方法使得对一个计时器进行编程,令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次中断称为一个时钟嘀嗒(clocktick)。

晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振,较高的频

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