步进电机驱动控制器设计本科生毕业设计 - 图文

2026/4/27 6:38:59

点的电压,因为我们要输出5V的电压,所以选用7805,三端稳压器后面接一个105的电容,这个电容有滤波和阻尼作用。 最后在C2两端接一个输出电源的插针,可用于与其它用电器连接。

此电路优点是:方便实用,输出电压稳定,最大输出电流为1A,电路能带动一定的负载

2) 方案2:220V交流电通过电源变压器变换成交流低压,再经过桥式整流电路D1~D4和滤波电容C1的整流和滤波,在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化) 电路为输出电压+5V、输出电流1.5A的稳压电源。它由电源变压器B,桥式整流电路D1~D4,滤波电容C1、C3,防止自激电容C2、C3和一只固定式三端稳压器(7805)极为简捷方便地搭成.

此电路优点是:此直流电压经过LM7805(图4-3)的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路,以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点,成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件

结论:综合方案一、方案2,LM7805以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点,故采用这个元件,另外,采用1117是一款低压差的线性稳压器,作为主要芯片,具体方案如下:

电源采用5V直流电压输出,稳压二极管VD2串接在7805的2引脚与地之间,可使输出电压得到提高,输出电压为稳压管输出电压与VD2输出电压之和。VD1是输出保护二极管,一旦输出电压低于VD2稳压值时,VD1导通,将输出电流旁路,保护7805稳压管输出级不被损坏。部分系统采用了LM1117三端稳压集成芯片,其外观如下图4-2所示,1117是一款低压差的线性稳压器,1117可以提供多个固定电压版本,如1.8V,2.5V3.3V还可以提供可调端输出,并且有完善的过流保护和过热保护功能,确保芯片和电源系统的稳定性。同时应用修正技术,确保输出电压和参考精度在百分之一的精度范围,同时抱基准电压调整在百分之一点五以内,调整了电流限制,减少了因为稳压器和电源电路超载而造成的压力。其输出精度是正负百分之一,最大输出电流为1A。

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图4-2 LM1117(左) LM7805(右)实物图

由于单片机需要的是5V电源,液晶需要的是3.3V的电源,因此就需要分压,当外接电源大于5V时候可以将外接电源接到P3同样可以满足内部芯片以及内部液晶显示的电压要求。具体电路如下图4-3所示:

图4-3 单片机电源模块

4.1.2 单片机的定时/计数器

AT89C52的单片机内有三个独立的16位可编程的定时/计数器,它们具有四种工作方式,其控制字和状态均在相应的特殊功能寄存器中,通过对控制寄存器的编程,就可方便地选择适当的工作方式。下面我们对它们的特性进行阐述。定时/计数器的工作方式:

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AT89C52单片机内部的定时/计数器,定时器T0特性功能寄存器TL0(低8位)和TH0(高8位)构成,定时器T1由特性功能寄存器TL1(低8位)和TH1(高8位)构成。特殊功能寄存器TMOD控制定时寄存器的工作方式,TCON则用于控制定时器T0和T1的启动和停止计数,同时管理定时器T0和T1的溢出标志等。程序开始时需对TL0、TH0、TL1和TH1进行初始化编程,以定义它们的工作方式和控制T0和T1的计数。T2的特殊功能寄存器T2CON的地址是0C8H,可以对他进行位寻址[3]。

定时/计数器的方式控制字TMOD,字节地址为89H,其格式如表4-1:

表4-1 定时/计数器的方式控制

D7 GATA

D6

D5 M1

D4 M0

D3 GATA

D2

D1 M1

D0 M0

←T1方式字段→ ←T0方式字段→

定时器控制积存器TCON,字节地址为88H,位地址为88H—8FH,其格式如表4-2:

表4-2 定时器控制积存器

D7 TF1

D6 TR1

D5 TF0

D4 TR0

D3 IE1

D2 IT1

D1 IE0

D0 IT0

定时器T2每位的含义如下表4-3:

表4-3 定时器T2

D7 TF2

D6 EXF2

D5 RCLK

D4 TCLK

D3 EXEN2

D2 TR2

D1 2

D0 CP/RL2

工作方式0和工作方式1的最大特点就是计数溢出后,计数器为全0,因而循环定时或循环计数应用时就存在反复设置初值的问题,这给程序设计带来许多不便,同时也会影响计时精度,工作方式2就针对这个问题而设置,它具有自动重装载功能,即自动加载计数初值,所以也有的文献称之为自动重加载工作方式。在这种工作方式中,16位计数器分为两部分,即以TL0为计数器,以TH0作为预置寄存器,初始化时把计数初值分别加载至TL0和TH0中,当计数溢出时,

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不再象方式0和方式1那样需要―人工干预‖,由软件重新赋值,而是由预置寄存器TH以硬件方法自动给计数器TL0重新加载。

程序初始化时,给TL0和TH0同时赋以初值,当TL0计数溢出时,置位TF0的同时把预置寄存器TH0中的初值加载给TL0,TL0重新计数。如此反复,这样省去了程序不断需给计数器赋值的麻烦,而且计数准确度也提高了。但这种方式也有其不利的一面,就是这样一来的计数结构只有8位,计数值有限,最大只能到255。所以这种工作方式很适合于那些重复计数的应用场合。例如我们可以通过这样的计数方式产生中断,从而产生一个固定频率的脉冲。也可以当作串行数据通信的波特率发送器使用。

当M1M0=11时,定时/计数器处于工作方式3,值得注意的是,在工作方式3模式下,定时/计数器1的工作方式与之不同,下面我们分别讨论。在工作方式3模式下,定时/计数器0被拆成两个独立的8位计数器TL0和TH0。其中TL0既可以作计数器使用,也可以作为定时器使用,定时/计数器0的各控制位和引脚信号全归它使用。其功能和操作与方式0或方式1完全相同。TH0就没有那么多―资源‖可利用了,只能作为简单的定时器使用,而且由于定时/计数器0的控制位已被TL0占用,因此只能借用定时/计数器1的控制位TR1和TF1,也就是以计数溢出去置位TF1,TR1则负责控制TH0定时的启动和停止。等效电路由于TL0既能作定时器也能作计数器使用,而TH0只能作定时器使用而不能作计数器使用,因此在方式3模式下,定时/计数器0可以构成二个定时器或者一个定时器和一个计数器。

如果定时/计数器0工作于工作方式3,那么定时/计数器1的工作方式就不可避免受到一定的限制,因为自己的一些控制位已被定时/计数器借用,只能工作在方式0、方式1或方式2下在这种情况下,定时/计数器1通常作为串行口的波特率发生器使用,以确定串行通信的速率,因为已没有TF1被定时/计数器0借用了,只能把计数溢出直接送给串行口。当作波特率发生器使用时,只需设置好工作方式,即可自动运行。如要停止它的工作,需送入一个把它设置为方式3的方式控制字即可,这是因为定时/计数器本身就不能工作在方式3,如硬把它设置为方式3,自然会停止工作[4]。

4.2 8254可编程定时计数器

4.2.1 8254芯片作为脉冲分配器的优点分析

本设计中要求输出脉冲的频率范围为1Hz~2KHz,单步为1Hz。由于89C52时钟最大能取24MHz,单指令周期为0.5μs,计数频率为2×106Hz。当输出1999Hz 和2000Hz时,若采用89C51内部计数器来计数,根本无法区别,而且不好通过外部按键进行设置。因为计数频率为2MHz,单指令周期0.5μs,而要输出1999Hz 时,

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