1、并口的使用與步進電機控制,數(shù)據(jù)所有位同時進行傳輸稱為并行通訊，通常是8位、16位、32位同時傳送。常見的并行I/O接口芯片如Intel8255A可編程并行接口芯片。8255A有3個8位輸入、輸出端口：A口、B口和C口。,早期PC機有一片8255A,現(xiàn)在集成在多功能芯片中，功能和地址基本兼容。A口B口C口端口地址：60H61H62H,打印機口,通常PC機有兩個并口：并口1，并口2。打印機通常接口1。每個并口都包括數(shù)據(jù)口、狀態(tài)口和控制口。數(shù)據(jù)口狀態(tài)口控制口并口1378H379H37AH并口2278H279H27AH,并口1在PC機后面板上是D型25針插座，在打印機上是D型36線插座。,信號線功能,

2、控制口、狀態(tài)口和數(shù)據(jù)口,控制口即控制寄存器（8位），功能包括初始化打印機接口及設(shè)置中斷方式等。,狀態(tài)口即狀態(tài)寄存器（8位），提供打印機工作狀態(tài)，供CPU讀。,數(shù)據(jù)口是一個8位單向輸出端口，若不接打印機，可作為8位輸出端口，控制數(shù)碼顯示管、發(fā)光二極管、步進電機驅(qū)動器等。,總線的概念,總線是連接多個數(shù)字系統(tǒng)或部件的公共信息通道，它由若干公共信號線組成?？偩€是傳送信息代碼的公共途徑，由其構(gòu)成系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，板與板之間，芯片與芯片之間標準的信息通道。,片內(nèi)總線是微處理器芯片或其它接口器件集成電路內(nèi)的信息通道。,片間總線也稱元件級總線或片總線，是由集成電路內(nèi)部引出的總線。通常是在一塊印刷電路板內(nèi)，實現(xiàn)電

3、路板內(nèi)各元件相互連接的信號線。元件級總線通常包括地址線、數(shù)據(jù)線和控制線。,內(nèi)總線也稱為系統(tǒng)總線、板級總線，也就是通常所說的計算機總線，用于計算機系統(tǒng)內(nèi)主板與各插件板相互連接。內(nèi)總線通常采用并行總線的方式，總線通常都有幾十條或上百條線。常見的系統(tǒng)總線有XT總線、ISA（AT）總線、EISA總線、STD總線、多總線(MULTIBUS)、MCA總線、VME總線等。,外總線也稱通訊總線，它是各計算機之間，計算機與其它系統(tǒng)（如儀器、儀表、控制裝置）之間信息的傳輸通道。如RS232C、RS485總線，IEEE488總線，USB總線。,局部總線在CPU與高速外設(shè)之間又開辟了一條高速數(shù)據(jù)通道，與系統(tǒng)總線配合使

4、用。常見的局部總線標準有VESA局部總線和PCI局部總線。,標準工業(yè)結(jié)構(gòu)總線ISA,ISA總線是在62引腳的PC/XT總線基礎(chǔ)上擴展了36個引腳形成的，共98個引腳分布在雙面印刷板上。ISA總線分成兩部分，左面一部分可接觸62個引腳（A1A31，B1B31），與62引腳的PC/XT總線基本兼容；右面一部分可接觸36個引腳（C1C18，D1D18），是ISA總線擴展的部分。ISA總線的數(shù)據(jù)線共16條，地址線共24條，接到總線上的中斷申請線共11條，DMA通道擴展為8個，時鐘頻率8MHz。,ISA總線數(shù)據(jù)采集卡,62+36=98線數(shù)據(jù)線16條,62線數(shù)據(jù)線8條,PCI局部總線,PCI總線支持33M

5、Hz，66MHz的時鐘頻率和32位、64位數(shù)據(jù)寬度，即工作頻率高，數(shù)據(jù)通道寬，傳遞數(shù)據(jù)快?？膳cISA、EISA、MCA等計算機總線配合工作。有5V和3.3V兩種信號環(huán)境。目前有多個版本，發(fā)展前景良好。,PCI總線數(shù)據(jù)采集卡,帶ISA和PCI槽的主板,ISA插槽,聯(lián)想工控機無源底板上的ISA和PCI總線插槽,USB總線數(shù)據(jù)采集模塊,HY-6160數(shù)字量輸入/輸出板,HY-6160是一種用于ISA總線的數(shù)字量輸入/輸出接口板。HY-6160接口板為用戶提供了32個數(shù)字量輸入通道，32個數(shù)字量輸出通道,數(shù)字量輸出通道上電清零。,數(shù)字量輸入通道數(shù)：32數(shù)字量輸入組數(shù)：4（8bit/組）數(shù)字量輸出通道數(shù)

6、：32數(shù)字量輸出組數(shù)：4（8bit/組）輸入/輸出電平：TTL電平兼容輸入電平：VIH=2.0V（最小值）VIL=0.8V（最大值）輸出電平：VOL=0.4V（最大值）VOH=2.4V（最小值）輸出高電平電流：IOH=-400A最大值輸出低電平電流：IOL=8mA最大值,尺寸：10.7cm12.8cm2.3cm工作溫度范圍：0+60C存儲溫度范圍：-25+85C濕度范圍：90%（不結(jié)露）電源功率消耗：+5V,320mA典型值,HY-6160的I/O端口地址,基地址計算公式：基地址=512（0 x200）+所有有效位之和(ON為1）,基地址設(shè)置開關(guān),基地址=0 x200+0 x80=0 x280

7、,基地址+0寫D/O0組輸出寄存器的D/O00D/O07基地址+1寫D/O1組輸出寄存器的D/O10D/O17基地址+2寫D/O2組輸出寄存器的D/O20D/O27基地址+3寫D/O3組輸出寄存器的D/O30D/O37基地址+4讀D/I0組輸入緩沖器的D/I00D/I07基地址+5讀D/I1組輸入緩沖器的D/I10D/I17基地址+6讀D/I2組輸入緩沖器的D/I20D/I27基地址+7讀D/I3組輸入緩沖器的D/I30D/I37,若基地址選擇為0 x280,則從D/O0組輸出255，從D/O2組輸出0 xb8的程序如下：intbase=0 x280;outportb(base+0,255);

8、outportb(base+2,0 xb8);,步進電機與驅(qū)動器,步進電機,步進電機驅(qū)動器,步進電機的特點,步進電機是純數(shù)字的控制電機，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移。給一個脈沖信號，轉(zhuǎn)過一定角度。在x-y工作臺，磁盤驅(qū)動器，閥門控制，石英鐘，打印機等許多方面應(yīng)用。,步進電機的特點：1.電機旋轉(zhuǎn)角度與輸入脈沖成比例，角度誤差小，不產(chǎn)生積累誤差。2.利用輸入脈沖頻率高低可做轉(zhuǎn)速調(diào)整。3.可采用開環(huán)控制，成本低。4.電機的啟動、停止、加速、減速、正反轉(zhuǎn)反應(yīng)快，容易控制（動態(tài)反應(yīng)快）。5.可帶負載低速運行，不必接減速器。6.結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用壽命長。7.低速時，可能產(chǎn)生震動和噪聲。,振蕩與失步,步進電

9、機在低速和共振區(qū)可能產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，細分角度可減輕振蕩。,步進電機有一個啟動頻率（1）啟動時，若脈沖頻率過高，電機來不及獲得足夠能量，轉(zhuǎn)子跟不上旋轉(zhuǎn)磁場速度，引起失步。提高電機轉(zhuǎn)矩，減小負載轉(zhuǎn)動慣量，減小步距角都可提高電機啟動頻率。,（2）制動和突然換向時，轉(zhuǎn)子獲得過多能量，產(chǎn)生嚴重過沖，引起失步。,磁盤結(jié)構(gòu),步進電機在磁盤驅(qū)動器上的應(yīng)用,步進電機,磁盤驅(qū)動器上的步進電機圖,23HS2001步進電機技術(shù)參數(shù)1,相數(shù)：2步距角：1.8相電流：1.7A最大靜轉(zhuǎn)矩：0.15Nm相電阻：1.4相電感：1.96mH驅(qū)動電壓：DC24V空載啟動頻率/轉(zhuǎn)速6.5KHz/390轉(zhuǎn)/分,23HS2001步進電機技

10、術(shù)參數(shù)2,重量:0.2Kg環(huán)境溫度：-25+55C絕緣電阻：500VDC100MMin溫升：75Max絕緣強度：B配套驅(qū)動器：SH-2H042Ma,SH-2H042Ma步進電機驅(qū)動器,類別：混合式相數(shù)：2/4細分倍數(shù)：2、4、8(b型2，5，10，20，40）輸出相電流：1.7A電源電壓：一組DC24V配套電機：17HS001,17HS101,17HS111,23HS2001,電機與驅(qū)動器的連接,細分開關(guān)設(shè)置,1234numangle001120.9011140.45101180.225switch3,4kept1,共陽極接法,CP+和DIR+接在一起作為共陽端OPTO,接外部系統(tǒng)+5V。脈沖

11、信號接CP-端，方向信號接DIR-端。,脈沖寬度2S負脈沖方式,CP=5V高電平CP=0V低電平,共陰極接法,CP-和DIR-接在一起作為共陰端,接外部系統(tǒng)GND。脈沖信號接CP+端，方向信號接DIR+端。,脈沖寬度2S,正脈沖方式,CP=5V高電平CP=0V低電平,實驗接線,采用共陰極接法，正脈沖有效。利用打印機數(shù)字口(地址0 x378)控制步進電機驅(qū)動器，D0控制方向，接DIR+端D1控制步進，接CP+端DIR-和CP-接地細分開關(guān)置成2細分狀態(tài)，步距角0.9,程序舉例,#include#includevoidplus(intm)outportb(0 x378,0 x00);delay(m

12、);outportb(0 x378,0 x02);delay(m);main()longn;for(n=0;n160000;n+)plus(20);,D1位交替輸出高、低電平，形成步進脈沖。,D0位是0時是某個轉(zhuǎn)向，D0位是1時是另一個轉(zhuǎn)向。,關(guān)于延時函數(shù)delay()的一些說明,voiddelay(unsigendmilliseconds)該函數(shù)由頭文件dos.h說明。該函數(shù)可起到延時一段時間的作用，延時時間的長短由參數(shù)milliseconds確定。該函數(shù)的說明中說milliseconds的單位是毫秒，但對目前使用的PC系列微機來說，實際的延時時間要比說明中規(guī)定的短，而且與CPU的主頻有關(guān)。所以在使用這個函數(shù)時，要測試一下在所使用計算機軟、硬件條件下，函數(shù)delay()的參數(shù)milliseconds實際的延時單位。,實驗要求,1.步進電機向某一方向轉(zhuǎn)4周，然后再向另一方向轉(zhuǎn)2周。注意觀察是否回到原來的起始位置（旋轉(zhuǎn)結(jié)束后旋鈕的指向是否停在原來位置）。2.提高步進電機轉(zhuǎn)速，旋轉(zhuǎn)5周。注意觀察是否出現(xiàn)失步現(xiàn)象估計步進電機的帶載啟動頻率。*3編寫“升速-恒速-減速”控制程序。起始頻率應(yīng)低于步進電機的帶載啟動頻，恒速運行時的頻率應(yīng)高于步進電機的帶載啟動頻。整個運行過程應(yīng)是整圈數(shù)，注意觀察是否有振蕩和丟步現(xiàn)象。,利