微控制器的電氣接口第一頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日2

BASICStamp2（BS2）微控制器特點(diǎn)●微控制器和開(kāi)發(fā)軟件價(jià)格低廉

●編程器接口集成于微控制器上●集成+5V的電壓調(diào)節(jié)器，輸出電流為100mA

●采用全特性的PBASIC語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言

●

RS-232編程/調(diào)試接口●有幾千個(gè)應(yīng)用實(shí)例可以借鑒和選擇

●非常好的售后支持（Parallax公司）BS2的不同款式和性能指標(biāo)第二頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日3

BS2的引腳布局和擴(kuò)展電路芯片引腳布局BS2擴(kuò)展電路Education公司的USB口程序開(kāi)發(fā)板第三頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日4

BS2微控制器的應(yīng)用建議●BS2的VDD的引腳提供一個(gè)外部的5V穩(wěn)壓電源，因?yàn)橥ㄟ^(guò)PIC的I/O引腳的電流過(guò)大時(shí)穩(wěn)壓器會(huì)燒壞。●施加在芯片上的電壓很高時(shí)，BS2的I/O引腳很可能受到損壞，預(yù)防辦法是無(wú)論I/O引腳上連接何裝置，都給它串

接一個(gè)220歐姆的電阻，以限制流過(guò)I/O引腳的電流。

●BS2提供了“-RES”引腳，因而不需要外部復(fù)位控制，

只需安裝一個(gè)按鈕，當(dāng)按下按鈕時(shí)該引腳接地，則BS2就

復(fù)位。

●

給BS2系統(tǒng)做一個(gè)編程接口，可使在寫(xiě)程序時(shí)不用來(lái)回拆

卸BS2，以減少I/O引腳的磨損，延長(zhǎng)BS2的使用壽命。第四頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日56.1.2LM629微控制器簡(jiǎn)介L(zhǎng)M629是NationalSemiconductor生產(chǎn)的一款電機(jī)專用運(yùn)動(dòng)控制處理器，一個(gè)芯片內(nèi)集成了數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制器的全部功能，能完成數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制中的高精度實(shí)時(shí)計(jì)算任務(wù)。該控制器可用于直流、無(wú)刷直流電機(jī)及其它可提供增量式位置反饋信號(hào)的伺服機(jī)構(gòu)，使得設(shè)計(jì)一個(gè)快速、準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)變得輕松、容易LM629微控制器特點(diǎn)●內(nèi)部有32bit的位置、速度和加速度寄存器

●

l6bit可編程數(shù)字PID控制器;●

8bit分辨率的PWM輸出

●可以進(jìn)行位置和速度控制

●速度、位置和數(shù)字PID控制器參數(shù)可以在控制過(guò)程中改變●實(shí)時(shí)可編程中斷

●可對(duì)增量式光電編碼盤的輸出進(jìn)行4倍頻處理第五頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日6

LM629的系統(tǒng)框圖LM629的硬件結(jié)構(gòu)圖

LM629微控制器的結(jié)構(gòu)第六頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日7

LM629微控制器的工作原理及應(yīng)用●LM629通過(guò)I/O口與主處理器通訊,輸入運(yùn)動(dòng)參數(shù)和控制參數(shù)，輸出狀態(tài)和信息?！馤M629的梯形速度圖發(fā)生器用于計(jì)算所需的梯形速度分布圖。在位置控制方式時(shí)，主處理器送來(lái)加速度、最高轉(zhuǎn)速、最終位置數(shù)據(jù)，LM629利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算運(yùn)行軌跡。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，除了加速度，其余參數(shù)允許更改?！馤M629的編碼器A、B信號(hào)邏輯狀態(tài)每變化一次，內(nèi)置的位置寄存器就會(huì)加(減)1。A、B、Z信號(hào)同時(shí)低電平時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)Index信號(hào)送入Index寄存器，記錄電動(dòng)機(jī)的絕對(duì)位置。

●LM629在速度控制方式時(shí)，電動(dòng)機(jī)用規(guī)定的加速度加速到規(guī)定的速度，并一直保持這一速度，直到新的速度指令執(zhí)行。如果速度存在擾動(dòng)，LM629可使其平均速度恒定不變?！馤M629內(nèi)部有一個(gè)數(shù)字PID控制器，用來(lái)控制閉環(huán)系統(tǒng)。數(shù)字PID控制器采用增量式PID控制算法，所需的KP

、KI

、KD系數(shù)由主處理器提供。第七頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日8

電阻緩沖集成芯片緩沖

緩沖接口6.2微控制器、計(jì)算機(jī)的電氣接口

微控制器與驅(qū)動(dòng)器及計(jì)算機(jī)或主處理器的接口有三種標(biāo)準(zhǔn)方式可以采用：緩沖接口、隔離接口、串行接口?！耠娮瑁o(wú)源）緩沖——與其它接口芯片間

●集成芯片（有源）緩沖——PC機(jī)與電路間的接口形式6.2.1輸入/輸出接口第八頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日9

光電隔離串行接口

隔離接口使兩個(gè)子系統(tǒng)在電氣上相互隔離，但仍可以通過(guò)光路來(lái)傳遞數(shù)字信息，也稱為光電隔離?？刹恍枰驳剡B接，但反應(yīng)慢。

串行接口●異步串行接口——雙線接口,一根發(fā)數(shù)據(jù),另一根接收數(shù)據(jù)，速度較慢。有RS232和TTL兩種邏輯電平方式。

●I2C接口——雙線接口,一根I/O線為時(shí)鐘信號(hào)線發(fā)數(shù)據(jù),另一根I/O線為數(shù)據(jù)傳輸線，速度稍快。●SPI接口——三線接口，串行時(shí)鐘、中級(jí)第九頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日10

6.2.2與電源接口第十頁(yè)，共十一頁(yè)，2022年，8月28日11

主要參考文獻(xiàn)：（1）[美]丹尼斯.克拉克等著，宗光華等譯，機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制，科學(xué)出版社，2