在微運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)器是實(shí)施微運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件，為了實(shí)現(xiàn)高精度的微運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器必須具備高運(yùn)動(dòng)精度和高定位精度，因此驅(qū)動(dòng)器技術(shù)是微運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的核心技術(shù)。概括國(guó)內(nèi)外微運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)，從驅(qū)動(dòng)原理和方式上看，主要驅(qū)動(dòng)形式有壓電驅(qū)動(dòng)、靜電驅(qū)動(dòng)、形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)和電磁驅(qū)動(dòng)等。這次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：采用電磁驅(qū)動(dòng)、電感傳感器和PID控制方法，設(shè)計(jì)一套一維電磁式微驅(qū)動(dòng)器的測(cè)量與控制系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍是5mm、分辨率是1pmo本次畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章介紹了電磁驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)介紹了電磁驅(qū)動(dòng)的研究意義。第2章介紹了電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體框圖對(duì)電磁鐵驅(qū)動(dòng)理論和電感傳感器理論進(jìn)行了分析。第3章設(shè)計(jì)了電感傳感器的信號(hào)采集電路和基于AD698的電感傳感器信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)AT89C51做了簡(jiǎn)要的介紹，設(shè)計(jì)出了基于AD7705與89C51的AD轉(zhuǎn)換電路和基于ZLG7290與89C51的顯示電路的硬件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了電磁驅(qū)動(dòng)的功率放大電路。第4章對(duì)前面所做的工作和工作過(guò)程的感想做了小結(jié)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要要完成的有：電磁驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)，電壓放大，A/D、LED顯示管的選用以及單片機(jī)和它們的連接，簡(jiǎn)單的單片機(jī)編程，PID控制方法和原理等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：微機(jī)電系統(tǒng)；電磁驅(qū)動(dòng)器；單片機(jī)；控制測(cè)量；硬件設(shè)計(jì)Inthemicro-motionsystem,thedriveisakeycomponentoftheimplementationofmicro-movements,inordertoachievehigh-precisionmicro-motion,thedrivermusthavehighprecisionandhighpositioningaccuracyofmotion,sothedrivetechnologyisthecoretechnologyofmicro-motionsystem.Generaldomesticandmicro-motionsystemdrivetechnology,principlesandmethodsfromthedriverpointofview,themaindriverintheformofpiezoelectric,electrostaticactuation,shapememoryalloydriverandelectromagneticdrives.Thegraduationofmymaincontentis:usingelectromagneticdrive,inductivesensorsandPIDcontrolmethodtodesignaone-dimensionalelectromagneticmicrodriveandcontrolsystemofmeasurement,rangeofmotionofthedriveis5mm,theresolutionis1〃m.ThegraduationprojectChapter1describesthestatusoftheelectromagneticdrivedomesticandforeignresearchanddevelopmenttrendoftheresearchdescribedelectromagneticdrivemeaning.Chapter2describestheoverallblockdiagramoftheelectromagneticdrivesystemtheoryandtheinductivesensorsolenoid-driventheoryisanalyzed.Chapter3DesignoftheinductivesensorsignalacquisitioncircuitandtheinductancebasedonAD698sensorsignalconditioningcircuit,abriefintroductionofAT89C51isdesignedbasedontheAD7705andthe89C51oftheADconversioncircuitandthedisplaybasedonZLG7290withthe89C51hardwarecircuitDesign.Designoftheelectromagneticdrivepoweramplifiercircuit.Chapter4ofthepreviousworkandtheworkprocesswithasummarythoughtsthemaingraduationprojecttobecompletedare:thedesignofelectromagneticdrives,voltageamplification,A/D,LEDdisplaytubes,andthechoiceofmicrocontrollerandtheirconnections,simplemicrocontrollerprogramming,PIDcontrolmethodsandprinciplesandsoon.KeyWords:MEMS;electromagneticdrives;Single-ChipComputer;microcomputercontrolmeasure摘要AbstrcatTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論1\o"CurrentDocument"1.1電磁驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11.1.1電磁驅(qū)動(dòng)定義11.1.2電磁驅(qū)動(dòng)微工作臺(tái)分類(lèi)11.1.3電磁驅(qū)動(dòng)研究趨勢(shì)3\o"CurrentDocument"1.2電磁驅(qū)動(dòng)研究意義3\o"CurrentDocument"1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)4\o"CurrentDocument"第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)5\o"CurrentDocument"2.1電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理總體框圖5\o"CurrentDocument"電磁鐵驅(qū)動(dòng)的理論分析6\o"CurrentDocument"2.3電感傳感器理論分析7\o"CurrentDocument"第3章系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案8\o"CurrentDocument"3.1電感傳感器信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)8\o"CurrentDocument"3.2電感傳感器信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)9\o"CurrentDocument"51單片機(jī)技術(shù)11\o"CurrentDocument"A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)13\o"CurrentDocument"3.4.1AD7705的引腳排列15\o"CurrentDocument"3.4.2片內(nèi)寄存器16\o"CurrentDocument"3.5微機(jī)與單片機(jī)通信電路設(shè)計(jì)17\o"CurrentDocument"LED顯示電路設(shè)計(jì)19\o"CurrentDocument"PID控制電路設(shè)計(jì)23\o"CurrentDocument"3.8電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)24\o"CurrentDocument"第4章總結(jié)與展望26\o"CurrentDocument"4.1總結(jié)26\o"CurrentDocument"4.2展望26\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)27致謝28\o"CurrentDocument"附錄一29\o"CurrentDocument"附錄二30\o"CurrentDocument"附錄三32第1章緒論1.1電磁驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1電磁驅(qū)動(dòng)定義電磁驅(qū)動(dòng)式微動(dòng)臺(tái)是靠電磁力直接驅(qū)動(dòng)的，通過(guò)控制線(xiàn)圈中電流的大小來(lái)控制電磁力的大小，從而帶動(dòng)工作臺(tái)產(chǎn)生相應(yīng)的精密微位移。由于電磁微動(dòng)臺(tái)是電磁驅(qū)動(dòng)單元和并聯(lián)機(jī)構(gòu)相融合的產(chǎn)物，通過(guò)控制電磁驅(qū)動(dòng)元件，可實(shí)現(xiàn)微動(dòng)臺(tái)的精密運(yùn)動(dòng)。由于磁力的非接觸性，可以達(dá)到很高的精度。當(dāng)在通電螺線(xiàn)管內(nèi)部插入鐵芯后，鐵芯被通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)磁化。磁化后的鐵芯也變成了一個(gè)磁體，這樣由于兩個(gè)磁場(chǎng)互相疊加，從而使螺線(xiàn)管的磁性大大增強(qiáng)。為了使電磁鐵的磁性更強(qiáng)，通常將鐵芯制成蹄形。但要注意蹄形鐵芯上線(xiàn)圈的繞向相反，一邊順時(shí)針，另一邊必須逆時(shí)針。如果繞向相同，兩線(xiàn)圈對(duì)鐵芯的磁化作用將相互抵消，使鐵芯不顯磁性。另外，電磁鐵的鐵芯用軟鐵制做，而不能用鋼制做。否則鋼一旦被磁化后，將長(zhǎng)期保持磁性而不能退磁，則其磁性的強(qiáng)弱就不能用電流的大小來(lái)控制，而失去電磁鐵應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn)。1.1.2電磁驅(qū)動(dòng)微工作臺(tái)分類(lèi)目前電磁驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)按其工作維數(shù)可以分為如下：一維電磁微驅(qū)動(dòng)裝置：當(dāng)中目前主要是利用基于洛侖茲力的音圈電機(jī)作為微動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。音圈電機(jī)的行程為毫米級(jí)，閉環(huán)控制精度可以達(dá)到納米級(jí)，非常適于小行程超精密運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。二維電磁微驅(qū)動(dòng)裝置：主要是靠電磁驅(qū)動(dòng)單元的組合驅(qū)動(dòng)，平面支撐主要靠氣浮或磁浮實(shí)現(xiàn)。類(lèi)似于平面電機(jī)，但與平面電機(jī)有著本質(zhì)的不同之處是，不存在明顯的齒槽效應(yīng)，該類(lèi)型機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于芯片光刻機(jī)、光纖對(duì)接裝置和精密光學(xué)儀器中。三維電磁微驅(qū)動(dòng)裝置：與二維機(jī)構(gòu)的工作原理類(lèi)似，其多自由度的運(yùn)動(dòng)是靠多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元共同作用完成，該機(jī)構(gòu)在半導(dǎo)體加工、顯微鏡掃描、微裝配和快速成型等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用⑶。1.1.3電磁驅(qū)動(dòng)研究趨勢(shì)由于電磁驅(qū)動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)是以磁場(chǎng)為介質(zhì)的，因此磁場(chǎng)的分析和設(shè)計(jì)是電磁微動(dòng)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提。盡管目前學(xué)者已經(jīng)對(duì)磁場(chǎng)分析、電磁力計(jì)算等重要問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究，但是還未形成一套完整的電磁微動(dòng)臺(tái)磁場(chǎng)分析和設(shè)計(jì)的理論。特別是對(duì)邊端效應(yīng)、局部飽和、推力波動(dòng)等影響定位性能的重要因素，以及如何實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程、大推力和高響應(yīng)等問(wèn)題都值得深入研究。微動(dòng)臺(tái)的結(jié)構(gòu)是電磁驅(qū)動(dòng)單元和位置檢測(cè)單元安裝的主體，是微動(dòng)臺(tái)穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的電磁微動(dòng)臺(tái)在設(shè)計(jì)上雖然也以質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好和便于控制等為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，但在如何保證質(zhì)心驅(qū)動(dòng)、散熱和減少磁力耦合等方面考慮不夠，因此鑒于上述方面設(shè)計(jì)更加合理和新穎的結(jié)構(gòu)是提高工作臺(tái)性能的重要途徑之一。電磁式微動(dòng)臺(tái)除了本身結(jié)構(gòu)之外，其定位精度和響應(yīng)速度，主要是靠控制系統(tǒng)來(lái)完成的?，F(xiàn)今的電磁力的控制系統(tǒng)大多基于電流控制模式，在這種控制模式中忽略了線(xiàn)圈電感對(duì)電流變化的抑制作用，若線(xiàn)圈中電流的變化過(guò)于劇烈時(shí)，系統(tǒng)中實(shí)際電流與參考電流之間將出現(xiàn)較大誤差，影響定位精度。因此，為獲得高性能的電磁力控制系統(tǒng)，必須從電磁力的電壓方程出發(fā)建立更能準(zhǔn)確體現(xiàn)微動(dòng)臺(tái)電磁特性的數(shù)學(xué)模型，以設(shè)計(jì)電磁微動(dòng)臺(tái)的控制系統(tǒng)。除此之外，可充分借鑒其他的控制原理和方法，如矢量控制理論、推力脈動(dòng)抑制方法等⑷。1.2電磁驅(qū)動(dòng)研究意義電磁微驅(qū)動(dòng)技術(shù)是21世紀(jì)最重要的科學(xué)技術(shù)之一，由于微驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究微觀尺度的物體和現(xiàn)象，因此微驅(qū)動(dòng)技術(shù)也主要指微米和納米尺度和精度的測(cè)量技術(shù)。它具有被測(cè)量的尺度小以及以非接觸測(cè)量手段為主等主要特點(diǎn)，由于電磁的一些優(yōu)良特性如磁性的有無(wú)可以通過(guò)開(kāi)關(guān)的通斷來(lái)控制，磁性的大小可以通過(guò)電流的大小來(lái)控制，并且與電流的平方成正比，因此可以達(dá)到較高的精度。1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)此次課題為電磁驅(qū)動(dòng)式微運(yùn)動(dòng)測(cè)量與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即利用電磁驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)鐵芯運(yùn)動(dòng)，測(cè)量出其運(yùn)動(dòng)位移并控制鐵芯的運(yùn)動(dòng)精度。課題名稱(chēng)：電磁驅(qū)動(dòng)微運(yùn)動(dòng)的測(cè)量與控制方法。主要任務(wù)與目標(biāo)：采用電磁驅(qū)動(dòng)、電感傳感器和PID控制方法，設(shè)計(jì)一套一維電磁式微驅(qū)動(dòng)器的測(cè)量與控制系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍是5mm、分辨率是1pm。完成一維電磁式微驅(qū)動(dòng)器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，完成電感式傳感器的信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)和PID控制方法的設(shè)計(jì)，以及單片機(jī)接口與顯示電路的設(shè)計(jì)等，包括相關(guān)機(jī)構(gòu)、電子電路、軟件程序等部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并繪制出相應(yīng)的方案圖、原理圖、電路圖、流程圖等。主要內(nèi)容：掌握電磁式微驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)和分析方法、掌握電感傳感器的原理、掌握PID控制方法的原理。設(shè)計(jì)一維電磁式微驅(qū)動(dòng)器，并進(jìn)行理論解析分析。設(shè)計(jì)電感傳感的信號(hào)處理電路。設(shè)計(jì)電磁式微驅(qū)動(dòng)器控制的軟硬件方法。設(shè)計(jì)單片機(jī)處理電路、接口與顯示電路及其軟件。第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理總體框圖圖2-1系統(tǒng)總體方案圖系統(tǒng)總體方案如圖2-1所示，電磁鐵通電使鐵芯磁化，吸引運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)（運(yùn)動(dòng)范圍0-5mm）改變了電感傳感器的空氣間隙從而改變電感值。電感值的變化會(huì)在信號(hào)處理電路上用輸出電壓表現(xiàn)出來(lái)。測(cè)得的電壓變化量接入A/D轉(zhuǎn)換片，轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量送入單片機(jī)處理并顯示結(jié)果。這樣就可以把電磁驅(qū)動(dòng)鐵芯的實(shí)際位移測(cè)量出來(lái)，將所要得到的位移與實(shí)際需要量進(jìn)行比較后送PID控制部分根據(jù)得到的電壓信號(hào)來(lái)判斷實(shí)際位移量是否符合預(yù)想值并進(jìn)行調(diào)節(jié)，精度為1微米。最后控制電磁鐵的來(lái)對(duì)實(shí)際位移量來(lái)調(diào)節(jié)。2.2電磁鐵驅(qū)動(dòng)的理論分析圖2-1電磁鐵原理圖電磁鐵的引力公式為⑹B2SF=——2h（2-1）式中B為電磁場(chǎng)磁通密度日為導(dǎo)磁率S為磁極截面面積電磁鐵引力：F=圖2-1電磁鐵原理圖電磁鐵的引力公式為⑹B2SF=——2h（2-1）式中B為電磁場(chǎng)磁通密度日為導(dǎo)磁率S為磁極截面面積電磁鐵引力：F=G線(xiàn)圈電流與磁通密度關(guān)系為B=NIN為線(xiàn)圈的匝數(shù)l為磁路長(zhǎng)度%磁性材料導(dǎo)磁率日空氣導(dǎo)磁率d為空氣隙長(zhǎng)度I為電流強(qiáng)度（2-2）（2-3）d=(2-4)(2-5)改變電流后空氣隙長(zhǎng)度發(fā)生變化，銜鐵發(fā)生移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)了微位移運(yùn)動(dòng)2.3電感傳感器理論分析d=圖2-3電感傳感器如圖所示的自感傳感器，當(dāng)銜鐵產(chǎn)生位移時(shí)，氣隙厚度a發(fā)生變化導(dǎo)致電感L發(fā)生變化［7］。磁路中的交變磁通為（2-6）iN4=—線(xiàn)圈感生電動(dòng)勢(shì)d（2-6）di—L—dtd—N（2-7）得線(xiàn)圈電感N2L=Rm2aRm?口A（2-8）lN2口A2a

第3章系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案3.1電感傳感器信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)（2-8）電感傳感器的等效電路圖如圖3-1所示:R圖3-1電感傳感器等效電路自感式傳感器將被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成電感變化，接入不同的電路，將電感變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）的幅值、頻率或相位的變化。實(shí)際應(yīng)用中調(diào)頻和調(diào)相電路較少，主要用調(diào)幅電路。經(jīng)常用的是電橋式。ZiUo圖3-2電感感器信號(hào)采集I電路如圖3-2所示，z］與Z2為與傳感器并聯(lián)的兩個(gè)電阻，另兩相鄰臂為變壓器10K二次繞組，耦合電壓各為u/2.Uo圖3-2電感感器信號(hào)采集I電路如圖3-2所示，z］與Z2為與傳感器并聯(lián)的兩個(gè)電阻，另兩相鄰臂為變壓器10K二次繞組，耦合電壓各為u/2.空載時(shí)輸出電壓為(3-1)Z.+Z22Z.+Z當(dāng)Zjz?=乙處于平衡狀態(tài)時(shí)’輸出電壓U0=°。當(dāng)銜鐵偏離零點(diǎn)位置時(shí)，Z=Z+△Z,Z=Z-AZ，代入式(3-1)，有(3-2)傳感器線(xiàn)圈阻抗Z=R+jwL，其變化AZ是由損耗電阻變化AR和感抗變化?AL兩部分組成，即RAR+必2LALAZ=,-\；R2+(^L)2代入(3-2)式并考慮到電感線(xiàn)圈品質(zhì)因數(shù)Q=WJR，有(3-3)uR2?AR①2L2“AL*+*一R2+(①L)2RR2+(①L)2Lu2(1+1/Q2)1ARAL—(一)+一Q2RL(3-4)提高激勵(lì)頻率f，使Q較大，1/Q2可忽略，uALu°r2L再由式(3-2)可知，(3-4)式可以寫(xiě)為ASu°ruS(3-5)(3-6)3.2電感傳感器信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)電感位移傳感器具有靈敏度及分辨力高、線(xiàn)性度好、工作可靠、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),作為一種精密的位移檢測(cè)部件在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在位置自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)中，通常采用微機(jī)或來(lái)處理位移信號(hào)并進(jìn)行控制，這就要設(shè)計(jì)與傳感器配套的信號(hào)變送電路，將電感式位移傳感器輸出的交變信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c位移成正比的直流信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸入微機(jī)中。-VSEX(?1EXC2LEVILEV2FREQ1FREQ2BFILT1BFILT2-BIN+E圖、￡3AD698管腳圖*正AD698是種完整的單片式圖位移差動(dòng)傳感器信號(hào)8亙10H12+VSOFFSET1

OFFSET2SIGREFSIGOT_JTFEEDSOUTFILTAHLT1AHLT2-A(?OMP片電路來(lái)調(diào)理線(xiàn)性可變差動(dòng)變壓器信號(hào)的完整解決方案,元件可實(shí)現(xiàn)位置的機(jī)械變量到直流電壓的轉(zhuǎn)換。BT2+15ICCnF4BT1+15.VS+VSEXC1OFFSET1EXC2OFFSETSLEV1SIGREFLEV2SIGOUTFREQ1FEEDBFREQ2OUTFILTBFILT1AFILT1BFILT2AFILT2-BIN-ACOMP-BIN^ACOMP-AIN-AIN2419113~C+|Cl||C.ClrF~T810n1223曾21力20~R215141334圖3-4AD698信號(hào)調(diào)理電路圖2119181?161514"73節(jié)系統(tǒng)叫。提供了用單只需附加極少量的無(wú)源ICCCpF3.351單片機(jī)技術(shù)AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器(FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案⑼。其外形及引腳排列如圖所示：234689101114°15%1廣1920234689101114°15%1廣1920P10VCCP11POOP12P01P13P02P14P03P15P04P16P05P17P06RESETP07RXDEAATTXDALEPINTOPSENIMT1P27TOP26T1P25WP24知P23X2P22XIP21GNDP204039383736353433323130"2827262524232221VCC：供電電壓GND:接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻抗輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)T時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3□:P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)田人端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石英振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入全內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度3.4A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)范圍是0-5mm，當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到5mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的u0=10V，即0-10V的輸出電壓u0代表工作臺(tái)0-5mm的運(yùn)動(dòng)范圍。在考慮精度要求時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換電路的分辨率至關(guān)重要。此次設(shè)計(jì)所要求的1Am測(cè)量精度就要通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。最小分辨力計(jì)算公式如下U0］：最小分辨率=上<~~2n5000其中n表示A/D轉(zhuǎn)換電路的位數(shù)。需選用至少13位A/D轉(zhuǎn)換芯片方可滿(mǎn)足1pm的精度要求。AD7705/7706是應(yīng)用于低頻測(cè)量的2/3通道的模擬前端。該器件可以接受直接來(lái)自傳感器的低電平的輸入信號(hào)，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出。利用S-A轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了16位無(wú)丟失代碼性能。選定的輸入信號(hào)被送到一個(gè)基于模擬調(diào)制器的增益可編程專(zhuān)用前端。AD7705/7706包含一個(gè)片內(nèi)低通數(shù)字濾波器，用它處理器件的L-A調(diào)制器的輸出信號(hào)。所以，該器件不僅提供模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，而且還具備一定的濾波能力。數(shù)字濾波與模擬濾波存在許多系統(tǒng)差異，用戶(hù)務(wù)必注意。一方面，數(shù)字濾波發(fā)生在模-數(shù)轉(zhuǎn)換之后，它能消除模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，而模擬濾波不能做到這一點(diǎn)。此外，數(shù)字濾波比模擬濾波更容易實(shí)現(xiàn)可編程性。依靠數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，用戶(hù)可以編程截?cái)囝l率和輸出更新率。另一方面，在模擬信號(hào)進(jìn)入ADC之前，模擬濾波能夠消除重疊在模擬信號(hào)上的噪聲，數(shù)字濾波則不能做到這一點(diǎn)，并且寄生在信號(hào)上的噪聲峰值接近滿(mǎn)標(biāo)度時(shí)，即使信號(hào)的平均值在極限范圍內(nèi)也有可能使模擬調(diào)制器和數(shù)字濾波器達(dá)到飽和狀態(tài)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在AD7705/7706的Z-A調(diào)制器和數(shù)字濾波器內(nèi)部，建立一個(gè)峰值儲(chǔ)備，這允許超出模擬輸入范圍5%。若噪聲信號(hào)比這還要大，那么就得考慮輸入端的模擬濾波，或降低輸入通道電壓，使輸入電壓的范圍為模擬輸入通道電壓滿(mǎn)標(biāo)度范圍的一半。這樣動(dòng)態(tài)范圍降低50%，將使超范圍性能增加1倍［11。3.4.1AD7705的引腳排列SCLKGNDMCLKmVDDMCLKOUIDD^)SCLKGNDMCLKmVDDMCLKOUIDD^)CSDOUT)RESETDRDY(AIN2+AIN2-AIN1+REFm+AIN1-REFIN-1615141312ToM)77O5圖3-6AD7705引腳圖1SCLK串行時(shí)鐘，施密特邏輯輸入。將一個(gè)外部的串行時(shí)鐘加于這一輸入端口，以訪問(wèn)AD7705的串行數(shù)據(jù)。該串行時(shí)鐘可以是連續(xù)時(shí)鐘以連續(xù)的脈沖串傳送所有數(shù)據(jù)。反之，它也可以是非連續(xù)時(shí)鐘，將信息以小批型數(shù)據(jù)發(fā)送給AD77052MCLKIN為轉(zhuǎn)換器提供主時(shí)鐘信號(hào)。能以晶體/諧振器或外部時(shí)鐘的形式提供。品體/諧振器可以接在MCLKIN和MCLKOUT二引腳之間。此外，MCLKIN也可用CMOS兼容的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，而MCLKOUT不連接。時(shí)鐘頻率的范圍為500kHz?5MHzMCLKOUT當(dāng)主時(shí)鐘為晶體/諧振器時(shí)，品體/諧振器被接在MCLKIN和MCLKOUT之間。如果在MCLKIN引腳處接上一個(gè)外部時(shí)鐘，MCLKOUT將提供一個(gè)反相時(shí)鐘信號(hào)。這個(gè)時(shí)鐘可以用來(lái)為外部電路提供時(shí)鐘源，且可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)CMOS負(fù)載。如果用戶(hù)不需要，MCLKOUT可以通過(guò)時(shí)鐘寄存器中的CLKDIS位關(guān)掉。這樣，器件不會(huì)在MCLKOUT腳上驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載而消耗不必要的功率CS片選，低電平有效的邏輯輸入，選擇AD7705。將該引腳接為低電平，AD7705能以三線(xiàn)接口模式運(yùn)行（以SCLK、DIN和DOUT與器件接口）。在串行總線(xiàn)上帶有多個(gè)器件的系統(tǒng)中，可由CS對(duì)這些器件作出選擇，或在與AD7705通信時(shí)，CS可用作幀同步信號(hào)RESET復(fù)位輸入。低電平有效的輸入，將器件的控制邏輯、接口邏輯、校準(zhǔn)系數(shù)、數(shù)字濾波器和模擬調(diào)制器復(fù)位全上電狀態(tài)AIN2(+)[AIN1]差分模擬輸入通道2的正輸入端。AIN1(+)[AIN2]差分模擬輸入通道1的正輸入端。AIN1(-)差分模擬輸入通道1的負(fù)輸入端。REFIN(+)基準(zhǔn)輸入端。AD7705差分基準(zhǔn)輸入的正輸入端。基準(zhǔn)輸入是差分的，并規(guī)定REFIN(+)必須大于REFIN(-)。REFIN(-)基準(zhǔn)輸入端。AD7705差分基準(zhǔn)輸入的負(fù)輸入端。REFIN(-)可以取VDD和GND之間的何值，且滿(mǎn)足REFIN(+)大于REFIN(-)AIN2(-)差分模擬輸入通道2的負(fù)輸入端。DRDY邏輯輸出。這個(gè)輸出端上的邏輯低電平表示可從AD7705的數(shù)據(jù)寄存器獲取新的輸出字。完成對(duì)一個(gè)完全的輸出字的讀操作后，DRDY引腳立即回到高電平。如果在兩次輸出更新之間，不發(fā)生數(shù)據(jù)讀出，DRDY將在下一次輸出更新前500XCLKIN時(shí)間返回高電平。DRDY處于高電平時(shí)，不能進(jìn)行讀操作，以免數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)正在被更新時(shí)進(jìn)行讀操作。當(dāng)數(shù)據(jù)被更新后，DRDY又將返回低電平。DRDY也用來(lái)指示何時(shí)AD7705已經(jīng)完成片內(nèi)的校準(zhǔn)序列DOUT串行數(shù)據(jù)輸出端。從片內(nèi)的輸出移位寄存器讀出的串行數(shù)據(jù)由此端輸出。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，移位寄存器可容納來(lái)自通訊寄存器、時(shí)鐘寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的信息DIN串行數(shù)據(jù)輸入端。向片內(nèi)的輸入移位寄存器寫(xiě)入的串行數(shù)據(jù)由此輸入。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，輸入移位寄存器中的數(shù)據(jù)被傳送到設(shè)置寄存器、時(shí)鐘寄存器或通訊寄存器VDD電源電壓，+2.7V?+5.25VGND內(nèi)部電路的地電位基準(zhǔn)點(diǎn)3.4.2片內(nèi)寄存器AD7705片內(nèi)包括8個(gè)寄存器，這些寄存器通過(guò)器件的串行口訪問(wèn)。第一個(gè)是通信寄存器，它管理通道選擇，決定下一個(gè)操作是讀操作還是寫(xiě)操作，以及下一次讀或?qū)懩囊粋€(gè)寄存器。所有與器件的通信必須從寫(xiě)入通信寄存器開(kāi)始。上

電或復(fù)位后，器件等待在通信寄存器上進(jìn)行一次寫(xiě)操作。這一寫(xiě)到通信寄存器的數(shù)據(jù)決定下一次操作是讀還是寫(xiě)，同時(shí)決定這次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€(gè)寄存器上發(fā)生。所以，寫(xiě)任何其它寄存器首先要寫(xiě)通信寄存器，然后才能寫(xiě)選定的寄存器。所有的寄存器（包括通信寄存器本身和輸出數(shù)據(jù)寄存器）進(jìn)行讀操作之前，必須先寫(xiě)通信寄存器，然后才能讀選定的寄存器。此外，通信寄存器還控制等待模式和通道選擇，此外DRDY狀態(tài)也可以從通信寄存器上讀出。第2個(gè)寄存器是設(shè)置寄存器，決定校準(zhǔn)模式、增益設(shè)置、單/雙極性輸入以及緩沖模式。第3個(gè)寄存器是時(shí)鐘寄存器，包括濾波器選擇位和時(shí)鐘控制位。第4個(gè)寄存器是數(shù)據(jù)寄存器，器件輸出的數(shù)據(jù)從這個(gè)寄存器讀出。最后一個(gè)寄存器是校準(zhǔn)寄存器，它存儲(chǔ)通道校準(zhǔn)數(shù)據(jù)［⑵。P10VCCP11POOP12PLUP13P02P14P03P15P04P16P05P17P05EP10VCCP11POOP12PLUP13P02P14P03P15P04P16P05P17P05E聯(lián)ETP07RXD■￡A/VPTZDALEJPINTOPSENIMT1P27TOP26T1P25WRP24RDP23X2P22XIP21GNDP20圖3-7AD7705與單片機(jī)連接圖33pFz蕓O.OliiFq71SCLKMCLIQNVDDMCKOUTDINCSDOUTEE5ETDRDVAIN2+AIN2-AIN1+EEFIM+AIN1-ELEFIN-14713——___89393S3736353433323130F27262524232221MAX232芯片是美信公司專(zhuān)門(mén)為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5V單電源供電［13］。nourT1INR2OUT/1/MXI—g海MAX232EI2DUIR2IN12RIOUTnourT1INR2OUT/1/MXI—g海MAX232EI2DUIR2IN12RIOUT第一部分由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。MAX232與微機(jī)的接口電路如圖[14]

客12luF345^C26luf客12luF345^C26luf7C1+VCCV+GNDC1-T10UTC2+RUNC2-R10UTV-T1INT20UTT2INR2INR20UTMAX232C43.6LED顯示電路設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)傳感器測(cè)得的位移值進(jìn)行顯示，這里選用7段LED顯示器，7段顯示器也是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的輸出裝置。根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管的接線(xiàn)形式分成共陰極型和共陽(yáng)極型。計(jì)算機(jī)與7段顯示器的接口，分成靜態(tài)顯示接口和動(dòng)態(tài)顯示接口。靜態(tài)接口是每個(gè)7段顯示器單獨(dú)用一組寄存器控制，將公共點(diǎn)接地。動(dòng)態(tài)接口使用2組寄存器。幾個(gè)顯示器的7段用一組寄存器控制，該寄存器稱(chēng)作段選寄存器。另一組寄存器控制這幾個(gè)7段顯示器的公共點(diǎn)，控制這幾個(gè)顯示器逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮。適當(dāng)選擇循環(huán)速度，利用人眼“視覺(jué)暫留”效應(yīng)，使其看上去好像這幾個(gè)7段顯示器同時(shí)顯示一樣［15］?？刂乒颤c(diǎn)的寄存器稱(chēng)為位選寄存器。

圖3-10LED數(shù)碼管引腳下圖所示為7段LED數(shù)碼顯示管字形碼表。表3-1顯示字符共陰極段選碼顯示字符共陰極段選碼03FH56DH106H67DH25BH707H34FH87FH466H96FH在這里，我選用5個(gè)LED顯示管來(lái)用作顯示。因?yàn)槲覝y(cè)量的位移最大值是5mm,而要求的測(cè)量精度是1如，兩者是5000細(xì)分的關(guān)系，需4個(gè)LED顯示器精確位，1個(gè)LED顯示估讀位?？捎肸LG7290驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示ZLG7290是廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司自行設(shè)計(jì)的數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)及鍵盤(pán)掃描管理芯片。能夠直接驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立的LED）。采用I2C總線(xiàn)方式，與微控制器的接口僅需兩根信號(hào)線(xiàn)［16］。DIG713DIG612DIGSMDIG713DIG612DIGSMDIG4箜DIG33DIG24DIG]5DIG06DIG7SEGADIG6SEWBDIGSSEWCDIG4SEGDDIG3SEC4EDIW2SEGFDIG18EGGDIttOSEGHSDAVC1C1SCL0SC2n?r0SC1GNI)RES圖3-12ZLG7290引腳圖23241016181?1SC/KR21SC/KR2數(shù)碼管c段/鍵盤(pán)行信號(hào)22SD/KR3數(shù)碼管d段/鍵盤(pán)行信號(hào)33DIG3/KC3數(shù)碼管位選信號(hào)3/鍵盤(pán)列信號(hào)34DIG2/KC2數(shù)碼管位選信號(hào)2/鍵盤(pán)列信號(hào)25DIG1/KC1數(shù)碼管位選信號(hào)1/鍵盤(pán)列信號(hào)16DIG0/KC0數(shù)碼管位選信號(hào)0/鍵盤(pán)列信號(hào)07SE/KR4數(shù)碼管e段/鍵盤(pán)行信號(hào)48SF/KR5數(shù)碼管f段/鍵盤(pán)行信號(hào)59SG/KR6數(shù)碼管g段/鍵盤(pán)行信號(hào)610DP/KR7數(shù)碼管dp段/鍵盤(pán)行信號(hào)711GND接地12DIG6/KC6數(shù)碼官位選信號(hào)6/鍵盤(pán)列信號(hào)613DIG7/KC7數(shù)碼管位選信號(hào)7/鍵盤(pán)列信號(hào)714INT鍵盤(pán)中斷請(qǐng)求信號(hào)，低電平（下降沿）有效引腳序號(hào)引腳名稱(chēng)功能描述15RST復(fù)位信號(hào)，低電平有效16Vcc電源，+3.3?5.5V17OSC1晶振輸入信號(hào)18OSC2晶振輸出信號(hào)19SCLI2C總線(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)20SDAI2C總線(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)21DIG5/KC5數(shù)碼管位選信號(hào)5/鍵盤(pán)列信號(hào)522DIG4/KC4數(shù)碼管位選信號(hào)4/鍵盤(pán)列信號(hào)423SA/KR0數(shù)碼管a段/鍵盤(pán)行信號(hào)024SB/KR1數(shù)碼管b段/鍵盤(pán)行信號(hào)1ZLG7290B內(nèi)部有8個(gè)顯示緩沖寄存器DpRam0?DpRam7，它們直接決定數(shù)碼管顯示的內(nèi)容°ZLG7290B提供有兩種顯示控制方式，一種是直接向顯存寫(xiě)入字型數(shù)據(jù)，另一種是通過(guò)向命令緩沖寄存器寫(xiě)入控制指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)譯碼顯示。訪問(wèn)這些寄存器需要通過(guò)I2C總線(xiàn)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。ZLG7290的I2C總線(xiàn)器件地址是70H（寫(xiě)操作）和71H（讀操作）。圖3-13ZLG驅(qū)動(dòng)LED電路6/9|<8/5\/4/2/一3/76二98/54/2/3二DIG7SEGADIGSSEGBDIG5SEGCDIG4SEGDDIG3SEGEDIG2SEGFDIG1SEGGDIGOSEGH圖3-13ZLG驅(qū)動(dòng)LED電路6/9|<8/5\/4/2/一3/76二98/54/2/3二DIG7SEGADIGSSEGBDIG5SEGCDIG4SEGDDIG3SEGEDIG2SEGFDIG1SEGGDIGOSEGHSDAVCCSCL0SC2INT0SC1GNDRES13DIG€口DIG521\DIG422\DIG3\DIQ2\DIG1\DIGO浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）直接拉低RST引腳的方法進(jìn)行復(fù)位。數(shù)碼管必須是共陰式的，不能直接使用共陽(yáng)式的。數(shù)碼管在工作時(shí)要消耗較大的電流，RP1是限流電阻，典型值是270。。如果要增大數(shù)碼管的亮度，可以適當(dāng)減小電阻值，最低200。［17］。3.7PID控制電路設(shè)計(jì)圖3-14PID控制的電路實(shí)現(xiàn)1T1++-DS傳遞函數(shù)為w（s）（3-15）FTSF1+―1—傳遞函數(shù)為w（s）（3-15）式中k=pkkkk=p1R3+R4R2R4R1k=p2R6R5+R6kCTP3CKd為微分增益K,為積分增益F為互調(diào)干擾系數(shù)Kp、Td、T稱(chēng)為調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。3.8電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)PID控制器發(fā)出的電壓信號(hào)u是一個(gè)功率很小的電壓信號(hào)，還難以驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)器上的電磁鐵，因此需要在PID控制部分后加功率放大電路。功率放大電路不是單純追求輸出高電壓，也不是單純追求輸出大電流，而是追求在電源電壓確定的情況下，輸出盡可能大的功率。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)功率放大電路如圖。圖3-15功率放大電路圖中各個(gè)元器件特性如下：R147KQR23.9KQR32.7KQR46.2KQR5100QR6150QR7680QR851QR105.1KQR112KQRP4.7KQC1,C2,C510pFC333pFC40.01pFC6,C8,C9100pFC76800pFC10220pFVCC12V將PID控制部分輸出的u接到功放的輸入端即可。第4章總結(jié)與展望4.1總結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我受益匪淺，讓我系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)了電磁驅(qū)動(dòng)原理和電感傳感器測(cè)量微小位移的技術(shù)，通過(guò)對(duì)本課題的設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)如AD7705的模數(shù)轉(zhuǎn)換，AD698的傳感器信號(hào)調(diào)理電路，單片機(jī)與微機(jī)的通信，基于PID的控制原理。在硬件方面我查閱了很多的資料最終選定了幾款合適的芯片，然而這才是工作的開(kāi)始，我又查閱了大量的資料掌握了這些芯片的基本用法，并結(jié)合自己所要實(shí)現(xiàn)的功能連接成了整體的電路圖。DXP2004是非常方便快捷的電路原理圖、PCB板繪制工具軟件，以前對(duì)于DXP是一知半解，對(duì)于原理圖庫(kù)也了解甚少，由于我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用的有幾款芯片在原始的庫(kù)文件里面無(wú)法找到，我也自己動(dòng)起于來(lái)，繪制了如AD7705、AD698的原理圖庫(kù)這對(duì)我更加深入了解這一款軟件無(wú)疑起到了巨大的推動(dòng)作用。以前學(xué)習(xí)匯編的時(shí)候有一種感覺(jué)那就是畏懼，然而這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要大量的匯編語(yǔ)言，之前對(duì)循環(huán)和子程序的概念有些模糊現(xiàn)的我對(duì)匯編有了更進(jìn)一步的了解，這也更加加深了我對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。然而，我在這整個(gè)過(guò)程中所收獲的關(guān)于知識(shí)方面的東西與陳老師所教給我的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度比起來(lái)，顯得微不足道。在陳老師的影響下我深刻的感覺(jué)到對(duì)待事物的態(tài)度決定你所在的高度，陳老師對(duì)待科學(xué)的態(tài)度不僅僅使他自己在學(xué)術(shù)方面得到了大家的認(rèn)同，更深刻的影響著一批批理工學(xué)子。4.2展望隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)精密一起的要求越來(lái)越高，我們有理由相信微運(yùn)動(dòng)是科技文明發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一，作為測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，我們有義務(wù)為祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。這要求我們以更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待科學(xué)，我相信在不久的將來(lái)中國(guó)的精密儀器儀表行業(yè)會(huì)取得非常顯著的成效。參考文獻(xiàn)百度百科.電磁鐵技術(shù)百度百科.電感式傳感器侯國(guó)章，賴(lài)一楠，田思慶，趙學(xué)增.測(cè)試與傳感技術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2000百度百科.單片機(jī)李慶祥，王東生，李玉和.現(xiàn)代精密儀器設(shè)計(jì).2003張冠生.電磁鐵與自動(dòng)電磁元件北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982賀水燕，蔡靜.自制電感傳感器測(cè)量微位移.湖南科技大學(xué)物理學(xué)院.2008陳偉，張削，戴興建.基于AD698半橋式電感位移傳感器高靈敏度測(cè)量電路設(shè)計(jì)2007百度百科.單片機(jī)AD7705中文鄧素平趙于前AD7705_06的使用，中國(guó)科技信息2005年第24期AD7705中文MAX232百度百科石東海.單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)從入門(mén)到精通[M].西安:西安科技大學(xué)出版社，2003:100-104.朱定華,戴汝平.單片微機(jī)原理與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社ZLG7290百度百科ZLG7290使用手冊(cè)致謝經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師陳本永教授。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。陳老師細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩陳老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下堅(jiān)固的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。最后感謝浙江理工大學(xué)四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。附錄一系統(tǒng)總電路圖:+CHTV.SB^eua.B151首"nw+—HL1—1=■=■二-附錄二PCB板頂層封裝xwLO*C13E?CI+*omullqnOJs'BPCB板底層封裝S9ATC514***Iwu^l*，?:?5MJ?:*'CL2?LO*CL3#*Cl+*u->w4?Thu#pmffls上cnAaLEccp-l-luldlasot?*??*-CR3>*?<■??**asullqnmsrBPCB板3D效果圖附錄三系統(tǒng)匯編程序設(shè)計(jì)：MAIN:LCALLAD7705MOVR2,0FFHMOVR3,0FFHLCALLDiv2ByteMOVR4,R2MOVR5,R3MOVR6,#13HMOVR7,#88HLCALLMULDMOV40H,R2MOV41H,R3MOV42H,R4MOV43H,R5LCALLBINBCD2MOVDPTR,#TABLEMOVR1,39HINCR1MOVR0,R1MOVR2,5MOVA,R0MOV70H,@DPTR+ADJNZR2,LOOPTABLE:3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,7FH,6FHAD7705子程序入口：無(wú)出口：R0、R1CLKEQUP1.1TOC\o"1-5"\h\zCSEQUP1.2DINEQUP1.4DOUTEQUP1.5AD7705:MOVA,#20HLCALLWRITE_7705MOVA,#04HLCALLWRITE_7705MOVA,#10HLCALLWRITE_7705MOVA,#7CHLCALLWRITE_7705RETWRITE_7705:SETBCLKCLRCSMOVR7,#08HWRITE_1:CLR