1. 51单片机 编码器
应注意三方面的参数:
1. 械安装尺寸,包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线方式;安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。
2. 分辨率,即编码器工作时每圈输出的脉冲数,是否满足设计使用精度要求。
3.电气接口,编码器输出方式常见有推拉输出(F型HTL格式),电压输出(E),集电极开路(C,常见C为NPN型管输出,C2为PNP型管输出),长线驱动器输出。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。
如何使用增量编码器?
1,增量型旋转编码器有分辨率的差异,使用每圈产生的脉冲数来计量,数目从6到5400或更高,脉冲数越多,分辨率越高;这是选型的重要依据之一。
2,增量型编码器通常有三路信号输出(差分有六路信号):A,B和Z,一般采用TTL电平,A脉冲在前,B脉冲在后,A,B脉冲相差90度,每圈发出一个Z脉冲,可作为参考机械零位。一般利用A超前B或B超前A进行判向,我公司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转,A超前B为90°,反之逆时针旋转为反转B超前A为90°。也有不相同的,要看产品说明。
3,使用PLC采集数据,可选用高速计数模块;使用工控机采集数据,可选用高速计数板卡;使用单片机采集数据,建议选用带光电耦合器的输入端口。
4,建议B脉冲做顺向(前向)脉冲,A脉冲做逆向(后向)脉冲,Z原点零位脉冲。
2. 51单片机比较器程序
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学习使用单片机就是理解单片机硬件结构,以及内部资源的应用,在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置,以及实现各种功能的程序编制。
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第一步:数字I/O的使用
使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样。
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第二步:定时器的使用
学会定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,可以用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。
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第三步:中断
单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在返回执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用,中断开始时,程序应该干什么,中断完成后,程序应该干什么等等。
中断学会后,就可以编制更复杂结构的程序,这样的程序可以干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也可以监视多个事情,形象的比喻,中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。
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第四步:与PC机进行RS232通信
单片机都有USART接口,特别是MSP430系列中很多型号,都具有两个USART接口。USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接,它们之间的逻辑电平不同,需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。
USART接口的使用是非常重要的,通过该接口,可以使单片机与PC机之间交换信息,虽然RS232通信并不先进,但是对于接口的学习是非常重要的。正确使用USART接口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等知识。试想,单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上,而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示,将是多么有意思的事情啊!
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第五步:学会A/D转换
MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器,通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量,显示和检测电压、电流等信号。学习时注意模拟地与数字地、参考电压、采样时间,转换速率,转换误差等概念。
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第六步:学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口
这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备,在扩展单片机功能方面非常重要。
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第七步:学会比较、捕捉、PWM功能
这些功能可以使单片机能够控制电机,检测转速信号,实现电机调速器等控制起功能。
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第八步:学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计
学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的,因为这是当前产品开发的发展方向。
3. 单片机检测旋转编码器
将角速度or角位移转换为电数字脉冲的旋转式传感器(测量位置或速度)(光电和霍尔式)
编码器电源线(一般接5V)
编码器A,B相
因为其自带上拉电阻,故可直接接到单片机上进行数据的读取。
编码器软件四倍频计数
常规的计数方法采用A,B相进行计数
A相接单片机中断输入引脚,上升沿时计数
四倍频测量A,B相计数
STM32可以直接硬件计数,通过接入TCOM然后调节寄存器相关数据实现硬件计数
51单片机比较低端,只能通过软件计数,51单片机可利用A相来计数,B相来判断正转和反转(51单片机就需要用到外部中断口1)
4. 单片机编码器编程实例
需要看你采用的是哪种编码器,如果是脉冲输出的增量型编码器。常见的是a,b相的方波。是可以用单片机接收的。 编码器输出一般都是正交编码,就是互错90度的两个方波,也就是我们安装两个光电管产生的两个波形。
一般我们是根据码盘和光电管的位置来判断的,想象电机转动的时候,你的光电管产生什么样的波形即可。
5. 51单片机实验代码
MCS-51单片机常用伪指令
一)符号定义伪指令
符号定义名 用 法 说 明
EQU 为常量,符号名等定义符号化常量名 符号名不能重名定义
= 为常量,符号名等定义符号化常量名 符号名不能重名定义
DATA 用来为一个字节类型的符号定值 符号名不能重名定义
BYTE 用来为一个字节类型的符号定值 符号名不能重名定义
WORD 用来为一个字类型的符号定值 符号名不能重名定义
BIT 用来定义一个字位类型 符号名不能重名定义
SET 用来定义整数类型的符号名 符号名可重名定义
1. EQU(=) 指令
EQU 指令用于将一个数值或寄存器名赋给一个指定符号名。
指令格式: 符号名 EQU(=) 表达式
符号名 EQU(=) 寄存器名
经过EQU 指令赋值的符号可在程序的其它地方使用,以代替其赋值。
例如:MAX EQU 2000
则在程序的其它地方出现MAX,就用2000 代替。
2. SET 指令
SET 指令类似于EQU 指令,不同的是SET 指令定义过的符号可重定义。
指令格式:符号名 SET 表达式
符号名 SET 寄存器名
例如:MAX SET 2000
MAX SET 3000
3. BIT 指令
BIT 指令用于将一个位地址赋给指定的符号名。
指令格式:符号名 BIT 位地址
经BIT 指令定义过的位符号名不能更改。
例如:X_ON BIT 60H ;定义一个绝对位地址
X_OFF BIT 24h.2 ;定义一个绝对位地址
4. DATA(BYTE) 指令
DATA 指令用于将一个内部RAM 的地址赋给指定的符号名
指令格式:符号名 DATA 表达式
数值表达式的值应在0~255 之间,表达式必须是一个简单再定位表达式。
例如:REGBUF DATA(BYTE) 40H
PORT0 DATA(BYTE) 80H
DATA与BYTE的区别: DATA与BYTE是相类似的伪指令。 当程序运行到DATA伪指令定义的符号名时,该符号名将被显示;而由BYTE定义的符号名不被显示。
5. XDATA 指令
XDATA 指令用于将一个外部RAM 的地址赋给指定的符号名。
指令格式:符号名 XDATA 表达式
例如:RSEG XSEG1 ;选择一个外部数据段
ORG 100H
MING DS 10 ;在标号MING 处保留10 个字节
HOUR XDATA MING+5
MUNIT XDATA HOUR+5
6. IDATA 指令
IDATA 指令用于将一个间接寻址的内部RAM 地址赋给指定的符号名。
指令格式:符号名 IDATA 表达式
例如:FULLER IDATA 60H
7. CODE 指令
用于将程序存储器ROM 地址赋给指定的符号名。
指令格式:符号名 CODE 表达式
例如:RESET CODE 00H
8. SEGMENT 指令
SEGMENT 指令用来声明一个再定位段和一个可选的再定位类型。
指令格式:再定位段型 SEGMENT 段类型(再定位类型)
段类型用于指定所声明的段将处的储存器地址空间, 可用的段类型有CODE
/XDATA/DATA/IDATA 和BIT。
例如: FLAG SEGMENT BIT
PONITER SEGMENT IDATA
(二)保留和初始化存储器空间
此指令用于在存储器空间内保留和初始化字、字节和位单元,保留空间始于当前地址的绝对段和当前偏移地址再定位段。
1. DS
以字节为单位在内部和外部存储器保留存储器空间。
指令格式:[标号:] DS 数值表达式
DS 指令使当前数据段的地址计数器增加表达式结果之值,地址计数器与表达式结果之和不能超过当前地址空间。标号值将是保留区的第一个字节地址。
例如:ORG 0200H
CUNTER DS 10 ;COUNTER 的地址是0200H。
2. DBIT
在内部数据区的BIT 段以位为单位保留存储空间。
指令格式:[标号:] DBIT 数值表达式
其操作类似于DS。
3. DB
以给定表达式的值的字节形式初始化代码空间。
指令格式:[标号:] DB 数值表达式
其操作类似于DS。
4. DW
以给定表达式的值的双字节形式初始化代码空间。
指令格式:[标号:] DB 数值表达式
其操作类似于DS。
(三)控制连接指令
控制连接伪指令共3 条,用于表明当前模块中需要使用的外部函数名及可被其它模块调用的函数名,当该函数用于让C 调用时,声明时前要加下划线“_”。
1. PUBLIC
声明可被其它模块使用的公共函数名。
指令格式:PUBLIC 符号 [,符号,符号[,······]]
PUBLIC 后可跟多个函数名,用逗号格开。每个函数名都必须是在模块内定义过的。
例如:PUBLIC INTER,_OUTER
其中_OUTER 可供C 调用。
2. EXTRN
EXTRN 是与PUBLIC 配套使用的,要调用其它模块的函数,就必须先在模块前声明。
指令格式:EXTRN 段类型(符号,符号······)
例如:EXTRN CODE (TONGXING,ZHUANHUAN)
调用外部TONGXING和ZHUANHUAN 程序。
3. NAME
用来给当前模块命名。
指令格式:NAME 模块名
例如:NAME TIMER
定义一个模块名为TIMER 的模块。
(四)段选择指令
用来选择当前段是绝对段还是再定位段,使用段选择指令。
1. 绝对段选择指令
绝对选择指令有CSEG/DSEG/XSEG/ISEG 和BSEG,分别选择绝对代码段、内部绝对数据段、外部绝对数据段、内部间接寻址绝对数据段和绝对位寻址数据段。
指令格式如下:
CSEG [AT 绝对地址表达式]
DSEG [AT 绝对地址表达式]
XSEG [AT 绝对地址表达式]
ISEG [AT 绝对地址表达式]
BSEG [AT 绝对地址表达式]
2. 再定位段选择指令
再定位段选择指令为RSEG,用于选择一个已在前面定义过的再定义段作为当前段,
指令格式:RSEG 段名
段名必须是在前面声明过的再定位段。
例如:
DATAS SEGMENT DATA :声明一个再定位DATA 段
CODES SEGMENT CODE ;声明一个再定位CODE 段
BSEG AT 60H
RSEG CODES ;选择前面声明的再定位CODE 段作为当前段。
(五)条件伪操作
条件伪操作格式:
IF 表达式
[ 程序块1 ]
[ ELSE ]
[ 程序块2 ]
ENDIF
当IF指令中的表达式为真时,被汇编的代码段是程序块1;当IF指令中的表达式为假时,被汇编的代码段是程序块2。 在一个条件结构中,仅有一个代码段被汇编,其它的则被忽略。
(六)宏处理操作
在源程序中,如果有一段程序需要多次使用,为使程序不重复书写这段程序,可用宏定义把所需要重复出现的程序块定义成宏指令,此后在宏指令出现的地方,宏汇编程序总是自动地把它们替换成相应的代码段。
(1) 宏指令格式
[ 宏指令名 ] MACRO [形式参数,。。。]
代码段
ENDM
在宏定义中,使用了“形式参数“,它们引用宏指令时被给出的一些名字或数值(实在参数)所替换。使用形式参数给宏指令带来了很大的灵活性。
(2) 宏调用格式
[ 宏指令名 ] [实在参数,。。。]
注意: 1、当有两个以上的实参数时,它们之间要用逗号,空格或列表符隔开。
2、实参数项将对应替换宏指令中形式参数。如果形式参数为标号时,则在宏调用中,实参也应为标号,且要求实参是唯一的。如果宏定义中有自己的标号,则在宏调用时,汇编程序自动地把标号变成唯一的标号。
(七)其他
(1) 替换名 ALTNAME
功能: 这一伪指令用来自定义名字,以替换源程序中原来的保留字,替换的保留字均可等效地用于子程序中。
格式: ALTNAME 保留字 自定义名
注意: 自定义名与保留字之间首字符必须相同。
(2)文件的链结 INCLUDE
功能: 利用此伪指令可将一个源文件插入到当前源文件中一起汇编,最终成为一个完整的源程序。
格式: INCLUDE [ 驱动器名: ] [ 路径名 ] 文件名
注意:1、文件名中若没有扩展名,则系统默认是。ASM(该文件必须是能打开的)。
2、被插入的源程序中不能包含END伪指令,否则汇编会停止运行。被链接文件的每一行,在程序清单中以“I“开头。
3、链接伪指令可有8级嵌套, 若要求嵌套的多, 则要修改 DOS 中的CONFIG。SYS文件的FILES参数。