多路序列信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)ppt課件
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多路序列信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo): 設(shè)計(jì)由555定時(shí)器、移位寄存器、存儲(chǔ)器等器件構(gòu)成的多路序列信號(hào)輸出電路,用于控制步進(jìn)電機(jī)或彩燈循環(huán)。用Proteus軟件進(jìn)行仿真并安裝實(shí)際電路。 二、設(shè)計(jì)任務(wù): (1)設(shè)計(jì)多路序列信號(hào)輸出電路,用于控制步進(jìn)電機(jī); (2)用數(shù)碼管的上四段或下四段模擬步進(jìn)電機(jī)的工作; (3)步數(shù)控制:四相八拍和四相四拍兩種工作方式。 (4)能控制步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) ; (5)步數(shù)顯示; (6)對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真和修改,并安裝和調(diào)試實(shí)際電路。 快眼看書(shū) ,1,三、設(shè)計(jì)思路: (1)步進(jìn)電機(jī)介紹 步進(jìn)電機(jī)接收步進(jìn)脈沖而一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)精密的角位移和直線位移。廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中如:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、打印機(jī)、光驅(qū)等。,如圖三相步進(jìn)電機(jī),它由轉(zhuǎn)子和定子組成,定子上繞制了A、B、C三個(gè)線圈構(gòu)成三個(gè)不同的繞組。 不同繞組上所加脈沖的不同,形成不同的步距和轉(zhuǎn)速。,2,(2)基本設(shè)計(jì)思路 四相步進(jìn)電機(jī)有四相八拍和四相四拍兩種工作方式。按照如下?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)換圖的順序工作:,,下面以四相八拍工作方式為例,說(shuō)明其設(shè)計(jì)思路,即如何產(chǎn)生四相八拍方式的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,3,八狀態(tài)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電路: 方案1:采用觸發(fā)器設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)復(fù)雜,且存在不能自啟動(dòng)問(wèn)題。 方案2:采用集成計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì):可產(chǎn)生遞增或遞減,且狀態(tài)連續(xù),不存在自啟動(dòng)問(wèn)題。 方案3:采用移位寄存器設(shè)計(jì):不是遞增或遞減,狀態(tài)不連續(xù),存在自啟動(dòng)問(wèn)題。,八狀態(tài)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電路,,時(shí)鐘產(chǎn)生電路,碼組變換電路,,,步進(jìn)電機(jī)所要求的八狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 即多路序列信號(hào)輸出,,設(shè)計(jì)的原理框圖:,4,碼組變換電路: 方案1:譯碼器+門(mén)電路 方案2:存儲(chǔ)器,八狀態(tài)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電路,,時(shí)鐘產(chǎn)生電路,碼組變換電路,,,步進(jìn)電機(jī)所要求的八狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 即多路序列信號(hào)輸出,,設(shè)計(jì)的原理框圖:,5,,八狀態(tài)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電路設(shè)計(jì),(1)采用集成計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì):可采用熟悉的74LS161產(chǎn)生連續(xù)的八個(gè)狀態(tài):0000-0111。 (2)采用移位寄存器設(shè)計(jì):移位寄存器可構(gòu)成兩種類(lèi)型的計(jì)數(shù)器:環(huán)形和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。這里只介紹扭環(huán)形計(jì)數(shù)器: 將集成移位寄存器74LS194的最高位反饋到右移輸入端DSR,產(chǎn)生不連續(xù)的八個(gè)狀態(tài):0000、0001、0011、0111、1111、1110、1100、1000,6,碼組變換電路設(shè)計(jì),“碼組變換電路”的作用: 將“八狀態(tài)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電路” 的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(連續(xù)或不連續(xù))變換成步進(jìn)電機(jī)所要求的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,7,上述轉(zhuǎn)換關(guān)系很容易實(shí)現(xiàn),這里只介紹如何用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)換關(guān)系: 實(shí)際電路中采用E2 PROM 2817(2k)或2864 (8k) ,仿真時(shí)用EPROM 2764( 2817 /2864不能仿真)。,8,(1)如何確定存儲(chǔ)器的地址和寫(xiě)入數(shù)據(jù): 將碼組變換電路的輸入數(shù)據(jù)作為存儲(chǔ)器的地址數(shù)據(jù)(低四位); 輸出數(shù)據(jù)作為該地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元的寫(xiě)入數(shù)據(jù)(低四位)。 例如:集成計(jì)數(shù)器方案中,存儲(chǔ)器的地址數(shù)據(jù)為: 0000H~0007H(連續(xù)),相應(yīng)的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為: 01、03、02、06、04、0C、08、09(16進(jìn)制數(shù))。 集成移位寄存器方案中,存儲(chǔ)器的地址數(shù)據(jù)為: 0000H~000FH(不連續(xù),只用其中8個(gè)),相應(yīng)的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為: 01、03、xx、02、xx 、xx、 xx、06、09、 xx、 xx 、xx、08、xx、 0C、04(16進(jìn)制數(shù))。,存儲(chǔ)器的用法,9,(2)如何生成數(shù)據(jù)文件: 用VC軟件或編程器本身附帶的軟件SUPERPRO進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯,即點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)緩沖區(qū)”,在HEX欄鍵入對(duì)應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)據(jù),完成后將文件存為如下類(lèi)型:BIN或Hex。,10,,(3)如何將上述數(shù)據(jù)文件加載到存儲(chǔ)器中。 在編程器本身附帶的軟件SUPERPRO編輯界面中,選擇器件,裝入上述數(shù)據(jù)文件,點(diǎn)擊“Program”圖標(biāo),則芯片座上的燈變紅,并顯示“正在燒錄芯片”,即可將數(shù)據(jù)文件寫(xiě)入實(shí)際IC。 在PROTEUS仿真軟件中,為了使仿真的存儲(chǔ)器能夠正常工作,也必須將數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加載。其方法是: 在proteus中將鼠標(biāo)指向IC,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選中該IC,再按左鍵就會(huì)出現(xiàn)一對(duì)話框,如圖:,,在Image File的文本編輯框中鍵入要加載的數(shù)據(jù)文件名或點(diǎn)擊右邊的打開(kāi)文件圖標(biāo)選取文件即完成。,11,電路原理圖:,12,13,14,15,(3)其它部分設(shè)計(jì)思路,步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制 步數(shù)控制:四相八拍和四相四拍兩種工作方式 采用存儲(chǔ)器地址線中的A4、A5作為控制信號(hào):,16,步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn): 如在“四相八拍工作方式”的集成計(jì)數(shù)器方案中,把原接地的A4改接1。此時(shí)存儲(chǔ)器地址變化范圍為0010H~0017H(連續(xù)), 在此范圍內(nèi)添加反序的數(shù)據(jù)即可: 09、 08、 0C、 04、 06、 02、 03、01 。 步數(shù)控制設(shè)計(jì): 分為四相八拍和四相四拍兩種工作方式,如實(shí)現(xiàn)“四相四拍正轉(zhuǎn)工作方式”的集成計(jì)數(shù)器方案中,把原接地的A5改接1、 A4接0 。此時(shí)存儲(chǔ)器地址變化范圍為0020H~0027H(連續(xù)), 在此范圍內(nèi)添加“四拍”的數(shù)據(jù)即可: 01、 02、 04、 08、 01、 02、 04、08 (數(shù)據(jù)重復(fù)一遍)。,17,集成移位寄存器方案中,存儲(chǔ)器的地址數(shù)據(jù)和寫(xiě)入數(shù)據(jù):,18,步數(shù)顯示:,19,20,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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