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摘要7 Q' l4 K/ z: ?6 V2 S- X
本课题的研究目的是要开发-一个基于USB总线接口的电机控制平台，并带有
; e7 k# [+ S( Y; x数据采集功能。主要包括两个部分:电机的运动控制和数据采集。控制的部分是
( i* I1 M) Z4 k" m0 v# }5 _实现在PC机控制下的步进电机的运动，数据采集方面是监控外界例如温度、压
) J& K( z, Z* Y- b% a3 j( f9 L6 ^7 W力、湿度等环境条件，以及运动轨迹等数据的采集。4 j' o% n" y A; l$ i/ \
当前，步进电机的使用非常广泛，市场对控制卡的需求量很大。但目前市场
9 I; C' j' [0 ^4 V上的控制卡，大都基于计算机的PCI或ISA总线，这会带来许多的不便:速度缓
) n6 Z& A$ m& D慢、插拔困难、插拔时需要打开机箱，而且,没有数据采集的功能。为了解决这
! i" x- W r4 c2 P7 i4 [个问题，方便用户在计算机上操控，本课题提出了采用计算机USB接口、且带有; N1 l4 O. Y% q6 s& W) n
数据采集功能的控制卡方案。$ a2 b! G$ F0 u! ?1 h w X; `2 F/ x
与PCI、ISA 等总线相比较，USB 拥有许多优点:支持热插拔、USB2. 0的标
7 q/ P) c: \& e' ]( T. ~# K5 V准速度最高可以达到480M/s、携带方便、扩展容易等等。而且，USB接口几乎没
. p0 m3 M' p: f7 |4 D- T: e什么缺点，现在的计算机都带有USB接口。这项研究工作很具实际意义，也符合5 \& ]4 L) U6 A+ P
当前控制卡的发展趋势。. L' p, t0 x3 r1 U: E+ Q
研究工作由三个部分组成: USB 接口的使用，就是通过USB接口PC机和单$ T2 f; Z5 J4 \! q! U7 L! } \ p/ Y
片机实现通讯;电机的驱动问题:数据的采集。在整篇文章中，第一部分是核心: l) {4 J' \; b$ ?
部分，本文的-一个重要创新点。在这部分，选择-种合适的 USB接口芯片，探讨
- U0 ?" M; y2 e# n* V# _0 _并研究了通过它实现PC机和单片机之间通讯的问题。选择恰当的USB接口芯片 {3 a* X/ Y/ y1 t4 Z- A# ~
是工作的关键,这将决定后续的很多工作。目前市场上的USB接口芯片种类繁多，5 Z5 v6 K* O7 O& W" ~2 D
本文采用了南京沁恒电子公司的CH372，自带了驱动程序。2 H. l" k, ~: ^6 C* a, u: t5 T9 g
第二部分的工作是产生电机驱动信号。为了合理利用单片机资源，驱动器所
- u! m1 \5 U0 v. L$ w/ e) M9 P需信号不用单片机产生，这里使用Intel8253，在单片机控制下产生脉冲信号。
; Q D2 p9 ^" q第三部分是数据采集问题，分析并研究了环境的情况的影响，以及数据的采9 O/ I+ k. B" p( `) _( Q7 R( M0 A
集的实现，包括在电机运动过程中将扫描的数据采集到单片机中。
}/ W7 f" k; }& N1 H) h U+ B5 q根据这样的顺序，本文共分五章:第-章是引言:第二章是USB接口设计:! ?8 z& o: C% @# w
第三章是步进电机的控制;第四章是数据采集功能的实现:第五章是结论。
! S% `+ D8 O7 G0 ~关键词: USB 步进电机 CH372 单片机 数据采集
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) E' E! O9 [- J1 w' @4 V附件下载：! t8 i' G7 J) S* O8 z
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发表于 2020-5-22 09:36
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