本文選擇MSP430G2231為Launchpad核心板的單片機，采用Launchpad核心板加底板的形式，對步進電機進行控制。滑變，即滑動變阻器，用來控制電機的轉速，本系統共有兩個撥動按鍵，一個撥動按鍵用來選擇步進電機的模式，如四相八拍或四相四拍，另一個撥動按鍵用來控制轉動方向。數碼管可用來顯示模式和方向，以及轉速的百分比。
系統總體設計框圖
在硬件設計時，只需設計外圍電路，留出與Launchpad核心板的接口即可，既節約了設計時間，又節省了成本，而且無需額外購買仿真器，從而使設計成本到達最低。
在軟件設計方面，可充分利用G2系列單片機的各個功能模塊，如時鐘系統、TA定時器、ADC10模數轉換器，看門狗，以及IO口中斷等資源，設計出高效率、低功耗、結構緊湊而又功能強大的產品。
MSP430G2系列Launchpad開發板組成及硬件資源情況介紹
MSP430G2系列Launchpad是TI推出的一款低成本的開發平臺。它適用于適用于TI 最新MSP430G2xx系列產品，其基于USB 的集成型仿真器可提供為全系列MSP430G2xx器件開發應用所必需的所有軟、硬件。
LaunchPad 具有集成的DIP 目標插座，可支持多達20 個引腳，從而使MSP430 Value Line 器件能夠簡便地插入LaunchPad 電路板中。
此外，其還可提供板上Flash 仿真工具，以直接連接至PC 輕松進行編程、調試和評估。LaunchPad 試驗板還能夠對eZ430-RF2500T 目標板、eZ430-Chronos 手表模塊eZ430-F2012T/F2013T 目標板進行編程。此外，它還提供了從MSP430G2xx 器件到主機PC 或相連目標板的9600 波特UART 串行連接。其實物圖如圖2.1所示。
圖2.1.1 MSP430G2系列Launchpad開發板實物圖
MSP430G2系列Launchpad開發板硬件資源：
? USB 調試與編程接口無需驅動即可安裝使用，且具備高達9600波特的UART串行通信速度
? 支持所有采用PDIP14 或PDIP20 封裝的MSP430G2xx和MSP430F20xx 器件
? 分別連接至綠光和紅光LED 的兩個通用數字I/O 引腳可提供視覺反饋
? 兩個按鈕可實現用戶反饋和芯片復位
? 器件引腳可通過插座引出，既可以方便的用于調試，也可用來添加定制的擴展板
? 高質量的20 引腳DIP 插座，可輕松簡便地插入目標器件或將其移除
關鍵器件選型以及性能指標參數
一、步進電機
本作品選用的是常州市德利來電器有限公司生產的35BY48BH10型步進電機，其技術數據、接線圖、外形圖和實物圖如下所示。
1. 技術數據
2. 接線圖 & 外形圖 & 實物圖
二、L298N
作為電機驅動的核心器件，電機驅動芯片的選型對整個系統的可靠性和性能都起著至關重要的作用。本作品中選用了意法半導體ST生產的L298N電機驅動芯片。其關鍵指標如下：
圖2.2.1L298N實物圖
1. 供電電壓可高達46V，直流電流可達4A。完全滿足步進電機的驅動要求。
2. 低飽和電壓。
3. 過熱保護。
4. 邏輯0輸入電壓可達1.5V，可有效抑制噪聲；邏輯1輸入電壓可低至2.3V，所以可以用430單片機直接驅動。
綜上可見，L298N電機驅動芯片可以完全滿足本作品的要求。
三、Max7219
由于IO引腳有限，所以采用串行方式控制數碼管，數碼管驅動芯片選擇Max7219，它最多能驅動8位數碼管，能獨立完成刷新掃描而不需要單片機的參與，每位獨立控制，內部有解碼器，可選擇解碼和不解碼兩種方式，亮度可以通過數字或模擬方式控制。從各個方面來講，它都是本例的最佳選擇。
圖2.2.1 Max7219實物圖
系統主要由單片機，電機驅動電路，控制電路，電源電路以及數碼管顯示電路組成，系統原理圖如圖2.3.1所示。
圖2.3.1系統原理圖
下面是各個模塊的具體介紹：
1.電機驅動模塊
因為L298N邏輯1輸入電壓可低至2.3V，所以可以用430單片機直接驅動，IN1、IN2、IN3和IN4接到單片機管腳上。Vss接供電電壓，Vs接輸入邏輯電壓，可接3.3V，本例為了走線方便，直接接5V。
EN A和EN B接高電平，I SEN A、I SEN B通過一個小電阻接地，目的是限制負載電流過大，OUT1、OUT2、OUT3和OUT4直接接步進電機，因為電機的感性器件，電流不能突變，所以接上8個二極管以保護電源。另外在Vss和Vs附近必須接一個100uF的電容，當這個大電容離器件太遠時，必須在近處再接一個小電容。
2. 電機控制模塊
如圖所示，滑變用來控制電機的速度，Speed接到單片機的A7腳上，通過測量電壓值，計算出恰當的延時時間，達到控制速度的目的。
轉動方向和Mode用來改變電機的轉向和模式，即選擇四相四拍或四相八拍模式。
圖2.3.3電機驅動模塊
3. 數碼管顯示模塊
由于IO引腳有限，所以采用串行方式控制數碼管，數碼管驅動芯片選擇Max7219，它最多能驅動8位數碼管，能獨立完成刷新掃描而不需要單片機的參與，每位獨立控制，內部有解碼器，可選擇解碼和不解碼兩種方式，亮度可以通過數字或模擬方式控制。從各個方面來講，它都是本例的最佳選擇。
圖2.3.4電平轉換模塊
圖2.3.5數碼管驅動模塊
圖2.3.6數碼管
注意在使用時必須在該芯片附近接一個大電容，比如4.7uF。
由于它是5V邏輯電平，而MSP430是3.3V電平，所以用74HC573進行電平轉換。
數碼管用的是共陰極四位數碼管，這是由驅動芯片Max7219決定的。
PCB板與系統元器件清單
1. PCB板
圖2.4.1 PCB板正面
圖2.4.2 PCB板背面
2、系統元件清單如表
PCB板設計要求和注意事項
由于是大功率器件，所以100uF電容必須離芯片越近越好，否則應再在L298N附近加上一個小電容，此外二極管也必須離芯片輸出引腳越近越好。Max7219的電容也應該離芯片越近越好。
安裝調試注意事項
由于是大功率器件，所以要加散熱片，安裝時就先焊散熱片，再插入L298N，用螺絲固定到散熱片上后，再焊L298N的各個管腳。安裝好的實驗板、插上Laundrypad核心板后的實驗板，以及連接上步進電機的實驗板如下圖所示。
圖六.1 安裝好的板子
圖六.2插上Laundrypad核心板后的實驗板
圖 六.3連接上步進電機的實驗板
程序流程圖介紹
本作品軟件程序通過單片機P1.0、P1.1、P1.2和P1.3依次輸出高或低產生一定的相序來驅動電機驅動芯片，進而驅動步進電機；而轉向和模式是通過重復掃描相應按鍵，判斷其相應的高低從而對電機的轉向和模式進行控制。系統流程圖如圖3.1.1所示。
圖3.1.1系統流程圖
通過AD對滑變的電壓值的采樣來決定轉動速度的快慢，這部分是在AD中斷中進行的。AD中斷服務子程序如圖3.1.2所示。
圖3.1.2中斷服務子程序
本作品是以MSP430G2系列Launchpad開發平臺為核心板，加上功能模塊底板，實現了對步進電機的四相四拍和四相八拍控制，并實現了轉動方向和轉動速度的控制，并且用數碼管顯示轉動方向和轉動速度的百分比
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史海拾趣
Amphenol Corporation，通常簡稱為Amphenol，是一家全球領先的連接技術公司，提供廣泛的連接器解決方案，涵蓋了航空航天、汽車、通信、工業、醫療和軍事等多個領域。以下是關于Amphenol公司發展的五個相關故事：
創立與起步階段：Amphenol公司成立于1932年，總部位于美國康涅狄格州沃拉姆。最初，公司致力于生產無線電連接器，并通過不斷的創新和技術改進，逐步發展成為連接器行業的領導者之一。在第二次世界大戰期間，Amphenol公司為美國軍隊提供了大量的軍用連接器，為公司的發展奠定了堅實的基礎。
技術創新與產品多樣化：隨著電子技術的不斷進步和市場需求的不斷變化，Amphenol公司不斷進行技術創新，拓展產品線的多樣性。除了傳統的連接器產品，公司還開發了許多新型連接器，如光纖連接器、高速數據連接器、環境密封連接器等，以滿足不同行業的需求。
全球化發展與市場拓展：Amphenol公司在全球范圍內建立了廣泛的銷售網絡和生產基地，實現了全球化布局和市場覆蓋。公司在美國、歐洲、亞洲和其他地區設有多個生產工廠和研發中心，為客戶提供當地化的服務和支持。通過不斷擴大市場份額和提升產品質量，Amphenol公司成為了全球連接器市場的主要參與者之一。
客戶合作與定制化解決方案：Amphenol公司與客戶建立了緊密的合作關系，根據客戶的需求和應用場景，提供定制化的連接器解決方案。公司的工程團隊與客戶共同設計和開發符合特定要求的產品，為客戶提供專業化和個性化的服務。這種定制化解決方案能夠滿足客戶多樣化的需求，增強了公司在市場上的競爭優勢。
質量管理與持續改進：Amphenol公司高度重視產品質量管理，嚴格遵循國際質量管理體系標準。公司的生產工藝和質量管理體系通過了ISO 9001質量管理體系認證，并持續進行質量改進和技術創新。此外，Amphenol公司的產品還通過了各種行業認證和標準，如航空航天領域的AS9100認證等，確保產品的可靠性和穩定性。
這些故事展示了Amphenol公司從創立初期到如今在技術創新、產品多樣化、全球化發展、客戶合作與定制化解決方案以及質量管理與持續改進等方面取得的重要進展。
由于“BESTECH”并非一個我所熟知的特定電子行業公司，因此我無法提供關于該公司具體發展故事的詳細信息。此外，每個公司的發展都涉及到許多復雜的事件和因素，包括市場變化、技術革新、競爭態勢、管理決策等，因此，撰寫五個關于該公司發展的故事將需要詳盡的研究和深入了解。
不過，我可以為您提供一個電子行業公司可能經歷的一般性發展故事的框架，您可以根據這個框架來進一步了解或研究“BESTECH”或其他電子行業公司的發展歷程。
電子行業公司一般性發展故事框架：
- 創業初期與技術創新：
- 描述公司創始人的背景和對電子行業的熱情。
- 講述公司如何從一個創業想法開始，通過技術創新解決某個行業痛點或滿足市場需求。
- 強調早期產品的獨特性和市場接受度。
- 市場擴張與品牌建設：
- 描述公司如何逐漸擴大市場份額，可能包括進入新的地域市場或拓展產品線。
- 講述公司在品牌建設方面的努力和成果，如參加行業展會、獲得獎項等。
- 分析公司在市場競爭中的優勢和策略。
- 技術升級與研發投入：
- 強調公司如何緊跟行業技術發展趨勢，不斷升級產品和技術。
- 描述公司在研發方面的投入和取得的成果，如專利申請、新產品發布等。
- 分析技術升級對公司市場競爭力的影響。
- 合作與戰略聯盟：
- 講述公司如何與其他企業、研究機構或高校建立合作關系，共同推進技術創新和市場拓展。
- 分析這些合作對公司發展的戰略意義和價值。
- 描述合作帶來的具體成果和效益。
- 企業文化與社會責任：
- 強調公司在企業文化建設方面的努力和特色，如員工培訓、激勵機制等。
- 講述公司如何履行社會責任，如環保措施、公益活動等。
- 分析企業文化和社會責任對公司長遠發展的重要性。
請注意，這只是一個框架性的描述，具體的故事內容需要根據“BESTECH”或其他電子行業公司的實際情況來填充。如果您對“BESTECH”有特定的了解或需求，建議您查閱相關資料、公司年報或行業報告，以獲取更準確和詳細的信息。
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