PIC單片機與機電一體化技術

前言

電子制作是件很快樂的事情，其最大的樂趣是使用電子器件作出自己想要的獨創(chuàng)性的產品。例如，如果能組合電子線路和電動機控制機器的動向，就能形成各種有趣的現象，這稱之為機電一體化。那么實際能作出怎樣的東西呢？聽到電路設計等就感覺很難，如果付出了相當大的辛苦卻沒作出東西來的話，對初學者來講會非常痛苦。但事實上那樣的事情完全不會發(fā)生。最近電子制作經常使用的有稱為PIC的器件，使用PIC，即使是初學者也能比較簡便地設計電路，另外通過鉆研寫入內部的程序，能產生相當復雜且高難度的動作。根據傳感器發(fā)出的指令使電動機動作等都能很簡單地實現。另外，PIC能夠重寫程序，能夠簡單測試各種器件的動作，所以PIC正是初學者應具有的器件。本書的讀者即使是完全沒有電子制作經驗，也能使用PIC開始電子制作。第1章從工具的介紹、焊接等的基本常識開始解說，介紹PIC編程必需的環(huán)境，實際制作測試電路，改造程序產生其他動作。第2章解說完成獨創(chuàng)性裝置的過程，以“加速萬步計”為題材，介紹了從構思到電路設計，通過各部分的編程，完成一個設備的實例。第3～4章主要針對的是電動機，對其位置控制、轉速控制進行詳細解說。第5章對易于升級PIC編程開發(fā)的調試作業(yè)的小型調試仿真機進行解說，使用此小型調試仿真機能夠進行高效的程序開發(fā)。為了理解接收電線電控制信號、對應其控制信號進行輸出的基本技術，第6章介紹了無線電控制飛機的機體發(fā)現蜂鳴器的制作。從本書開始，希望更多的人對PIC電子制作產生興趣，歡迎進入PIC單片機世界。

內容概要

本書是“圖解PIC單片機應用技術”叢書之一。本書主要介紹PIC在機電一體化中的應用技術，內容深入淺出，圖文并茂，即使完全沒有電子制作經驗，也可以使用PIC制作相關電子產品。本書共分6章，第1章介紹電子制作的相關工具及使用方法，以及如何制作測試電路、如何更改程序；第2章以“加速度萬步計的制作”為例，介紹電路的構思與設計，以及相關的編程技巧；第3章和第4章介紹電動機的位置控制及轉速控制；第5章介紹小型調試仿真機的制作及程序的制作與調試；第6章介紹無線電控制飛機的機體發(fā)現蜂鳴器的制作。本書所有程序均可以從http：／／mycomputer．cqpub．co．jp下載。    本書可供PIC單片機愛好者、高等院校相關專業(yè)師生，以及從事單片機項目開發(fā)制作的工程技術人員閱讀和參考。

作者簡介

作者：（日本）河西真史 （日本）鶴見惠一 （日本）山本健一 譯者：關靜 馬金祥 高娟

書籍目錄

第1章  初學PIC  1.1  用PIC開始電子制作    1.2  電子制作所需的工具    1.3  PIC燒寫器配件和測試電路用的元器件      1.4  焊接練習    1.5  組裝PIC燒寫器配件    1.6  PIC燒寫器的動作確認    1.7  生成測試電路    1.8  將程序寫入PIC    1.9  程序的改寫      1.9.1  等待時間循環(huán)的做法      1.9.2  開關的抖動處理      1.9.3  考慮主程序的流程      1.9.4  源文件解說      1.9.5  總結    用語解釋  第2章  Step by Step加速度萬步計的制作  2.1  做什么?    2.2  加速度萬步計的電路設計    2.3  電路的制作    2.4  與PC通信    2.5  寫入、讀出數據    2.6  加速度傳感器的測試    2.7  加速度記錄器的制作    2.8  加速度萬步計的制作    用語解釋    參考文獻  第3章  步進電機的驅動與定位  3.1  在機電一體化中使用的電機和驅動電路    3.2  組裝步進電機驅動器配件    3.3  將配件變更為CW／CCW    3.4  在梯形驅動中位置控制器的制作    3.5  原點傳感器和出原點    3.6  異常狀態(tài)的處理    3.7  位置控制例    3.8  CW／CCW驅動和A／B驅動    3.9  關于驅動電路    3.10  PIC自身的驅動能力    3.11  電機的種類及特征      3.11.1  步進電機      3.11.2  DC電機      3.11.3  伺服電機      3.11.4  AC電機      3.11.5  電機的選擇方法    用語解釋    參考文獻  第4章  通過反饋控制使轉速保持一定  4.1  用VR控制DC電機的速度    4.2  用PI控制使電機速度一定    用語解釋  第5章  對開發(fā)起作用的小型調試仿真器PIC16F84A＆877版的制作  5.1  調試的方法和工具    5.2  使用方法概要    5.3  程序規(guī)格    5.4  程序的構成和動作    5.5  程序的制成和調試    5.6  PICl6F877版    用語解釋    參考文獻  第6章  無線電控制飛機的機體發(fā)現蜂鳴器的制作  6.1  無線電控制世界最近的動向    6.2  制作的裝置的概要    6.3  來自無線電控制接收機的信號    6.4  使用PIC12C509A小型化的電路例的說明      6.5  軟件的說明    6.6  多次寫入一次性微處理器的方法    用語解釋    參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2.控制器電路圖4.3表示電路圖，如果用VR控制速度，即使沒有RS-232C接口（U2）也能執(zhí)行，而在反饋速度控制中，由于將速度參數作為命令用RS-232C給予，所以必需RS-232C接口。時鐘振蕩使用了手邊的8MHz的晶體振蕩器，用廉價的陶瓷振蕩器也可。此頻率也不拘泥于8MHz，但它不僅與RS-232C的波特率相關，還與PWM的時鐘、VR位置的讀取值相關，所以這里不改變也無可非議。3.電機驅動電路圖4.4是電機的驅動電路，此驅動器電路沒必要與控制器制作在不同的基板上，但筆者這里的控制器是除放人程序外，還用于其他目的的通用PIC控制器，所以另外做到了其他基板上。晶體管2SD288也是在筆者的廢物箱內找到的，非常舊，所以應該是目前廢止的品種，請使用與電機的電壓、電流相符合的適當型號。在步進電機的驅動器例中使用的達林頓類型的晶體管（2SD1590）也是適合的，但達林頓類型電流放大率高，所以要將基極的串聯(lián)電阻（R1）變到2.2～3.3kQ。電機是感性負載（線圈），所以從ON變到OFF之后會產生高電壓，為防止此高電壓破壞驅動的晶體管，不要忘記放入鉗位二極管（D1）。

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