控制與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)

1、在繪圖過程中，要注意元件管腳與連線的連接方式，另外，對(duì)于某些連接錯(cuò)誤（特別是LED以及電阻等元件的連接），電氣性能檢查不能發(fā)現(xiàn)。手工布局，也就是手工將每個(gè)元件移動(dòng)到合適位置。通過元件移動(dòng)來完成。（2定時(shí)器最大位數(shù)－s）×定時(shí)周期=t，定時(shí)周期=12/CPU晶振頻率，得到的s需要分成高8位和低8位，分別放入計(jì)數(shù)器THx和TLx中（x為0或1）本實(shí)驗(yàn)使用簡(jiǎn)單的雙四拍工作模式即可，這也是FAN8200比較方便的工作方式。只要將CE1和CE2分別置為高，然后IN1和IN2按照預(yù)定的脈沖輸出，即01‐>11‐>10‐>00‐>01這個(gè)循環(huán)構(gòu)成一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的輸出脈沖，將此序列翻轉(zhuǎn)，就是相反方向的輸出脈沖。對(duì)于直流電機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速由輸入電壓決定，因此具有平滑調(diào)速的效果；相比而言，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速由交流電頻率和電機(jī)結(jié)構(gòu)決定，難以改變速度。脈寬調(diào)制（PulseWidthModulation，PWM）是一種能夠通過開關(guān)量輸出達(dá)到模擬量輸出效果的方法。使用PWM可以實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制、電壓調(diào)制等效果，并且需要的外圍器件較少，特別適合于單片機(jī)控制領(lǐng)域。這里只關(guān)心通過PWM實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)制，從而控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。也稱作脈寬調(diào)制調(diào)速。PWM的基本原理是通過輸出一個(gè)很高頻率的0/1信號(hào)，其中1的比例為δ（也叫做占空比），在外圍積分元件的作用下，使得總的效果相當(dāng)于輸出δ×A（A為高電平電壓）的電壓。通過改變占空比就可以調(diào)整輸出電壓，從而達(dá)到模擬輸出并控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。使用3個(gè)中斷，外部中斷測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，一個(gè)時(shí)鐘中斷0.1ms輸出01，一個(gè)時(shí)鐘中斷1s，計(jì)算轉(zhuǎn)速并調(diào)整。反饋控制的基本原理就是根據(jù)實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果之間的差值，來調(diào)節(jié)控制變量的值。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于預(yù)期轉(zhuǎn)速時(shí)，我們需要減少控制變量，以降低速度；反之則需要調(diào)高控制變量。原理圖的基本元素包括元件、連線、結(jié)點(diǎn)等。元件的基本屬性包括元件的名稱、元件的封裝和元件的標(biāo)號(hào)等在原理圖中，交叉的線是在邏輯和電氣上無關(guān)的，除非使用結(jié)點(diǎn)在交叉點(diǎn)連接。網(wǎng)絡(luò)文件中包括所有使用的元件的說明和所有網(wǎng)絡(luò)的說明。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)指在電氣上彼此互連的所有管腳和連線。例如所有連接到一起的地線構(gòu)成地線網(wǎng)絡(luò)等。要特別注意連線與其要連接的管腳必須是點(diǎn)與點(diǎn)對(duì)接，而不能使連線覆蓋管腳。電路板上按照不同用途分為若干層，層與層之間互不交叉。根據(jù)可以布線的層數(shù)可以分為單面板，雙面板和多層板。常用的雙面板包括TopLayer（正面）、BottomLayer（背面）、TopOverlay（正面印字面）和KeepOutLayer（邊界輪廓）等。封裝是指元件的幾何尺寸和物理規(guī)格是如何定義的。包括元件的大小，管腳次序，管腳的大小和管腳間的距離等數(shù)據(jù)。不同的電路器件可以有相同的封裝，同一種器件生產(chǎn)廠商也可能根據(jù)不同需要生產(chǎn)不同封裝的產(chǎn)品。焊點(diǎn)是用來插接元件的孔，也就是元件的各個(gè)管腳在板上的幾何位置；過孔是連接不同面之間走線的橋梁。焊點(diǎn)和過孔的屬性包括大小，形狀（園、正方形、長(zhǎng)方形）和內(nèi)徑。如何安排走線和過孔的過程稱為布線（Route）。使用Netlist->Load調(diào)出由原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)文件，此操作系統(tǒng)將給出完成信息，一般的出錯(cuò)原因是由于在原理圖中沒有指定元件的封裝或指定的封裝沒有找到等步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制是通過改變時(shí)鐘的周期，即改變換相的頻率來實(shí)現(xiàn)的；它轉(zhuǎn)過的角度由輸入的脈沖個(gè)數(shù)決定。當(dāng)然，由于各種物理因素（包括摩擦、機(jī)械慣性、響應(yīng)時(shí)間等），步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速有限制。MCS－51的時(shí)鐘可以利用其內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生，只要在引腳XTAL1和XTAL2上外接定時(shí)反饋電路，內(nèi)部振蕩器便自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘輸出到內(nèi)部的定時(shí)控制邏輯。定時(shí)反饋電路一般為石英晶振和電容組成的并聯(lián)電路。振蕩頻率主要由晶振的頻率決定，一般在0.5MHz到16MHz之間，典型值為12MHz和11.0592MHz。電容的主要作用是幫助振蕩器起振，對(duì)振蕩頻率也有微小的影響。典型值為30pF。MCS－51的工作時(shí)鐘也可以由外部提供。大多數(shù)MCS－51的指令執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)機(jī)器周期，小部分指令為2個(gè)機(jī)器周期，只有乘除法需要4個(gè)機(jī)器周期。定時(shí)計(jì)數(shù)選擇位C/T＝0時(shí)為定時(shí)方式。這時(shí)，以振蕩器的12分頻信號(hào)作為計(jì)數(shù)信號(hào)，也就是每一個(gè)機(jī)器周期定時(shí)器內(nèi)的值加1。若晶振為12MHz，則定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率為1MHz。定時(shí)器從初值開始加1到溢出所需的時(shí)間是固定的，也就是（2定時(shí)器最大位數(shù)－定時(shí)器初值）×定時(shí)周期，所以稱為定時(shí)方式。C/T＝1為外部計(jì)數(shù)方式，這種方式采用外部引腳（T0為P3.4，T1為P3.5）的輸入脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖。門控位GATE為1時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)受外部輸入電平的控制（INT0控制T0，INT1控制T1），如外部控制電平為0，定時(shí)器不計(jì)數(shù)。運(yùn)行控制位TR0和TR1分別控制兩個(gè)定時(shí)器是否允許計(jì)數(shù)。此位由軟件置位和清零。當(dāng)GATE為0時(shí)，TR為1時(shí)允許計(jì)數(shù)；當(dāng)GATE為1時(shí)，只有TR為1且外部控制電平為高時(shí)，定時(shí)器才計(jì)數(shù)。溢出標(biāo)志位TF0和TF1標(biāo)志定時(shí)器是否已經(jīng)計(jì)數(shù)到最大值，發(fā)生溢出如果方式控制字M1M0為00，定時(shí)器處于方式0。此時(shí)定時(shí)器為一13位的計(jì)數(shù)器，由TL的低5位和TH的8位構(gòu)成，當(dāng)13位計(jì)數(shù)溢出時(shí)置位TF。M1M0為01時(shí)為方式1，方式1與方式0的區(qū)別僅在于它是16的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，由TH和TL聯(lián)合構(gòu)成。方式2，即M1M0＝10是自動(dòng)恢復(fù)初值的8位計(jì)數(shù)器。這時(shí)TL作為8位計(jì)數(shù)器，TH作為計(jì)數(shù)初值寄存器。這種方式下，定時(shí)器發(fā)生溢出后自動(dòng)恢復(fù)為TH中的初值，不需CPU干預(yù)，因此定時(shí)更加精確。方式2經(jīng)常作為串行口的波特率發(fā)生器使用。當(dāng)M1M0＝11時(shí)為方式3，它只適用于T0，若T1被設(shè)置為方式3時(shí)，它將停止計(jì)數(shù)。在此種方式下，T0被分為兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0。TL0使用T0的所有狀態(tài)和控制位，可以作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器使用。TH0被固定為一個(gè)8位定時(shí)器方式，使用T1的狀態(tài)控制位TR1和TF1。TR1為1時(shí)允許TH0計(jì)數(shù)，當(dāng)TH0計(jì)數(shù)溢出時(shí)置位標(biāo)志TF1。一般來說，當(dāng)T1用作串行口的波特率發(fā)生器時(shí)（詳見串行接口一節(jié)），T0才在需要的情況下使用方式3，以增加一個(gè)計(jì)數(shù)器，這時(shí)T1在計(jì)數(shù)溢出時(shí)不置位TF1。異步通信方式是按字符傳送的，同步通信是按數(shù)據(jù)塊傳送的。串行通信時(shí)，通信的雙方必須事先商定每秒傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，稱之為波特率。波特率＝2smod*(T1的溢出頻率)/32，T1作為波特率發(fā)生器時(shí)，通常應(yīng)禁止T1中斷，工作在定時(shí)方式，選擇方式2。這種方式是自動(dòng)重裝初始值的方式，可以保證定時(shí)的精確性。這種工作模式下，波特率的計(jì)算公式為：波特率＝2smod*振蕩器頻率/[32*12*(256‐TH1)]當(dāng)振蕩器頻率為11.0592MHz時(shí)，對(duì)于常用的波特率如1.2K，9.6K等都可以計(jì)算出精確的定時(shí)器初值。，IEn是外部中斷的請(qǐng)求源標(biāo)志ITn是外部中斷的觸發(fā)方式控制位EA是整個(gè)CPU的中斷允許標(biāo)志。當(dāng)EA＝1時(shí)，CPU可以響應(yīng)中斷；當(dāng)EA＝0時(shí)，屏蔽所有中斷申請(qǐng)。ES是串行口中斷允許位；位為1時(shí)允許響應(yīng)對(duì)應(yīng)的中斷申請(qǐng)，為0時(shí)屏蔽之1)以累加器A為目的操作數(shù)的指令MOVA,RnMOVA,directMOVA,@RnMOVA,#data2)以Rn為目的操作數(shù)的指令MOVRn,AMOVRn,directMOVRn,#data以直接尋址單元為目的操作數(shù)的指令MOVdirect,AMOVdirect,RnMOVdirect,directMOVdirect,@RiMOVdirect,#data4)以寄存器間接尋址為目的操作數(shù)的指令MOV@Ri,AMOV@Ri,directMOV@Ri,#data28、累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送指令MOVDPTR,#data16MOVXA,@DPTRMOVX@DPTR,AMOVXA,@RiMOVX@Ri,A29、查表指令MOVCA,@A+PCMOVCA,@A+DPTR30、8031的5個(gè)中斷源是INT0，INT1上的外部中斷源，定時(shí)器T0，T1的溢出中斷和串行口的發(fā)送接收中斷等三個(gè)內(nèi)部的中斷源。中斷入口地址為：0003H，0013H,000BH，001BH，0023H。制作線路板時(shí)的NET文件存放元器件封裝信息，即元器件的幾何尺寸和物理規(guī)格，包括元件的大小、管腳次序、管教的大小和管腳間的距離等。C51中斷處理程序格式：funcnam（）interruptN【usingn】函數(shù)名中斷源編號(hào)，制定函數(shù)所用寄存器組。從原理圖到電路圖（1）元件編號(hào)，填寫封裝（2）生成NET文件，（3）在版圖軟件中載入文件（4）繪制輪廓（5）布局調(diào)整位置（6）布線（7）生成NET文件并對(duì)比。MCS－51有五個(gè)獨(dú)立的尋址空間。64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器空間（0－0FFFFH）64K外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間（0－0FFFFH）256字節(jié)內(nèi)部RAM空（0－0FFH）256位尋址空間（0－0FFH）工作寄存器區(qū)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向取決于輸出控制字的方式，速度取決于輸出的頻率。速度存在上限，過快硬件有限制無下LED顯示屏原理：重點(diǎn)在于列串行輸出，行循環(huán)掃描，視覺暫留。編碼為一組0FFH，0FFH，02H，80H六組02H，80H，02H，80H一組02H，80H，0FFH，0FFH。振動(dòng)頻率超過20kHz，不能被人耳所接收的聲