2.2 Принципиальная схема

Принципиальная схема приведена на чертеже.

Сперва микроконтроллер производит инициализацию устройства, путем прогонки головки принтера до крайнего положения с которого начинается последющая печать о отсчет позиций, который отмечается замыканием геркона при подходе магнита расположенного на печатающей головке.. После процедуры инициализации микроконтроллер DD2 принимает от ЭВМ данные положения головки. Для согласования уровней ТТЛ и СОМ-порта служит микросхема DD1, которая при помощи встроенных преобразователей уровня и конденсаторов С1, С2, С4, С5 осуществляет преобразование. Конденсатор С3 включен для фильтрации помех по питанию. Если принятые координаты больше фактических, то они принимают значение существующих. Управление шаговыми двигателями производится с порта Р1. При появлении лог.1 на выходе порта открываются транзисторы VT5-VT8 для М1 и VT13-VT16 для М2, которые подключают обмотки двигателя к общему проводу, а при появлении лог.0 открываются транзисторы VT1-VT4 и VT9-VT13 соответственно, которые подключают обмотки двигателя к шине питания +5В. Для нормальной работы двигателей на их обмотки необходимо подавать прямоугольные импульсы в особой последовательности. Диаграммы напряжений на выходах порта и на обмотках двигателя для М1 представлены на рис.2.

Рисунок 2. Диаграммы напряжений.

2.3 Описание элементов схемы.

3. Программное обеспечение МПС

3.1 Алгоритм работы программы

Алгоритм работы основной программы приведен на рис.3.

Рисунок 3. Общий алгоритм работы программы.

При включении контроллера происходит его инициализация, в которой задаётся частота переполнения таймера Т/С0, определятся скорость обмена информацией через УАПП, устанавливаются приоритеты прерываний. После этого контроллер переходит в режим холостого хода. Выход из этого режима происходит при возникновении любого прерывания.

Алгоритм подпрограммы обработки прерывания от Т/С0 представлен на рис. 4.

При возникновении прерывания от Т/С0 контроллер выводит в порт Р1 очередную комбинацию нулей и единиц для шагового двигателя.

Рисунок 4.1. Алгоритм подпрограммы обработки прерывания от Т/С0.

Рисунок 4.2. Алгоритм подпрограммы обработки прерывания от Т/С0.

Алгоритм подпрограммы обработки прерывания от УАПП представлен на рис. 5.

При возникновении прерывания от УАПП микроконтроллер принимает координаты положения головки.

Рисунок 5. Алгоритм подпрограммы обработки прерывания от УАПП.

Участок А-В повторяется для Y перед запуском T/C0. За направление движения по Y отвечает флаг F1.

#include <reg51.h>

//chx, chy - количество позиций(вычисляется при инициализации)

//xx,yy - текущая позиция

//Gx, Gy - смещение.

//i,j - для пошагового управления двигателями.

Inte0 interrupt 0

{EX0 =0; if(EX1==0) IE=0x96;} //сброс разрешения на это прерывание, если уже /*произошла инициализация по другой оси, разрешаем ввод информации с UART.

{short smh;//smh - смещение.

if(EX0){if(i==8) then i=1; else i=i*2; chx++;xx++;} //оператор инициализации /* - двигает головку по х пока не произошло замыкание герконового контакта и запоминает число позиций.*/

if(EX1){if(j==8) then j=1; else j=j*2; chy++;yy++;} // выполняет аналогичные //действия по у.

if(!EX1&&!EX0) //если произошла инициализация обоих осей.

{if(F0&&Gx!=0) {if(i==8) then i=1; else i=i*2; Gx--;xx++;}//движение //вперед по Х пока смешение имеет ненулевое значение(во всех 4 случаях)

if(!F0&&Gx!=0) {if(i==1) then i=8; else i=i/2; Gx++;xx--;} //движение //назад по Х

if(F1&&Gx!=0) {if(j==8) then j=1; else j=j*2; Gy--;yy++;} //движение //вперед по Y

if(!F1&&Gx!=0) {if(j==1) then j=8; else j=j/2; Gy++;yy--;}//движение //назад по Y

cmh=j*0x10+i;//формирование позиций двигателей

P1=cmh;// передача их в порт.

TR0=0;// остановка Т/С0

If(SBUF==0xff) //если принятое число равно 0xFF,(для возбуждения прерывания.)

{While(!RI); x=SBUF; RI=0; //1)ждём следующий байт.2)прием Х. 3)сброс //бита готовности приёма.

While(!RI); y=SBUF; RI=0;} //аналогично.

if(x>chx) x=chx; if(x<0) x=0; //защита от ошибок ввода.

Gx=x-xx; if(Gx<0) then F0=0; else F0=1; //вычисление смещения и //направления.

if(y>chy) y=chy; if(y<0) y=0; //аналогично для Y

TR0=1;//запуск T0/C.

{short n;//для считывания с порта.

EX1=1; EX0=1; //Разрешение внешних прерываний

N=P1; i=N&&0x0f; j=N&&0xF0; j=j/0x10;

TMOD=0x22;//режимы таймеров T0/c-2, T1/C-2.

TH0=0xf3; TL0=0xf3;// частота вращения двигателя 3000 об/мин = 50 об/сек. //48 шагов * 50 об/сек = 2400 шагов/сек

TH1=0xf3; TL1=0xf3;// счётчик1 - генератор частоты. обмен с ЭВМ - 2400 Бод

SCON=0x40// 8 бит UART таймер2/32*2 (второй режим управления скоростью)

TR0=1;//запускаем таймеры

TR1=1;

IT0=1; IT1=1;//выставляем внешнее прерывание по фронту(0,2 биты TCON).

IE=0x8f;//разрешение прерываний и конкретно от таймеров и внешних.

F0=F1=1;//выставляем направление осей для инициализации вперед.

While(1);