多路序列信号发生器设计-.ppt

多路序列信号发生器设计 一、学习目标： 设计由555定时器、移位寄存器、存储器等器件构成的多路序列信号输出电路，用于控制步进电机或彩灯循环。用Proteus软件进行仿真并安装实际电路。 二、设计任务： （1）设计多路序列信号输出电路，用于控制步进电机； （2）用数码管的上四段或下四段模拟步进电机的工作； （3）步数控制：四相八拍和四相四拍两种工作方式。 （4）能控制步进电机的正转和反转 ； （5）步数显示； （6）对设计电路进行仿真和修改，并安装和调试实际电路。 快眼看书 ;三、设计思路： （1）步进电机介绍 步进电机接收步进脉冲而一步一步地转动，并带动机械装置实现精密的角位移和直线位移。广泛应用于各种自动控制和计算机系统中如：数控机床、机器人、打印机、光驱等。 ;（2）基本设计思路 四相步进电机有四相八拍和四相四拍两种工作方式。按照如下状态转换图的顺序工作： ;八状态转换产生电路： 方案1：采用触发器设计：设计复杂，且存在不能自启动问题。 方案2：采用集成计数器设计：可产生递增或递减，且状态连续，不存在自启动问题。 方案3：采用移位寄存器设计：不是递增或递减，状态不连续，存在自启动问题。 ;码组变换电路： 方案1：译码器＋门电路 方案2：存储器 ;;码组变换电路设计 ;上述转换关系很容易实现，这里只介绍如何用存储器实现上述转换关系： 实际电路中采用E2 PROM 2817（2k）或2864 （8k） ，仿真时用EPROM 2764（ 2817 /2864不能仿真）。;（1）如何确定存储器的地址和写入数据： 将码组变换电路的输入数据作为存储器的地址数据（低四位）； 输出数据作为该地址对应的存储单元的写入数据（低四位）。 例如：集成计数器方案中，存储器的地址数据为： 0000H～0007H（连续），相应的写入数据为： 01、03、02、06、04、0C、08、09(16进制数)。 集成移位寄存器方案中，存储器的地址数据为： 0000H～000FH(不连续，只用其中8个)，相应的写入数据为： 01、03、xx、02、xx 、xx、 xx、06、09、 xx、 xx 、xx、08、xx、 0C、04(16进制数)。 ;（2）如何生成数据文件： 用VC软件或编程器本身附带的软件SUPERPRO进行???据的编辑，即点击“数据缓冲区”，在HEX栏键入对应的16进制数据，完成后将文件存为如下类型：BIN或Hex。;（3）如何将上述数据文件加载到存储器中。 在编程器本身附带的软件SUPERPRO编辑界面中，选择器件,装入上述数据文件，点击“Program”图标,则芯片座上的灯变红，并显示“正在烧录芯片”，即可将数据文件写入实际IC。 在PROTEUS仿真软件中，为了使仿真的存储器能够正常工作，也必须将数据文件进行加载。其方法是： 在proteus中将鼠标指向IC，点击鼠标右键选中该IC，再按左键就会出现一对话框，如图：;电路原理图：;;;;（3）其它部分设计思路;步进电机的正转和反转： 如在“四相八拍工作方式”的集成计数器方案中，把原接地的A4改接1。此时存储器地址变化范围为0010H～0017H（连续）， 在此范围内添加反序的数据即可： 09、 08、 0C、 04、 06、 02、 03、01 。 步数控制设计： 分为四相八拍和四相四拍两种工作方式，如实现“四相四拍正转工作方式”的集成计数器方案中，把原接地的A5改接1、 A4接0 。此时存储器地址变化范围为0020H～0027H（连续）， 在此范围内添加“四拍”的数据即可： 01、 02、 04、 08、 01、 02、 04、08 （数据重复一遍）。 ;;步数显示：;