单片机课程设计报告说明书毕业论文毕业设计学位论文范文模板参考资料—基于单片机的步进电机遥控系统设计

单片机课程设计报告说明书毕业论文毕业设计学位论文范文模板参考资料—基于单片机的步进电机遥控系统设计内容摘要：

逻 辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中 断或硬件复位为止。 图 芯片 AT89S52 10 单片机小系统原理图 单片机小系统原理图有晶振、复位电路组成。 复位电路中电容 C4 和电阻 R4组成上电复位电路，当上电时，电容充电 R4 端有高电平，单片机复位。 按下复位按钮 R5 和 R4 形成回路，单片机复位脚高电平复位。 晶振电路给单片机的正常工作提供时序。 P101P112P123P134P145P156P167P178REST9P3010P3111P3212P3313P3414P3515P3616P3717XTAL218XTAL119GND20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29EA30ALE31P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732VCC40AT89S52U11233pFC133pFC2GNDGND+5V1234 5678H1步进电机驱动电路数据接收端33pFC4VCC10KR4GNDS11KR5+5V 图 单片机最小系统 驱动电路 设计 驱动电路由 L29 780 1N400 VCC、 GND 组成。 L298 内部包含 4通道逻辑驱动电路。 是一种二相和四相电机的专用驱动器，内含二个 H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准 TTL 逻辑电平信号，可驱动 46V、 2A 以下的电机。 所以， L298 有很强的驱动能力，通过该驱动电路可以很好的驱动 4 相 8拍电机正常运转，驱动电路中含有稳压芯片 7805。 由于 7805 有内部电流的限制以及过热保护和安全工作区的保护，使它基本上不会损坏。 如果散热条件良好它能提供大于 的电流，在接入外部器件后 就能获得各种不同的电压。 本设计中采 11 用的 7805 将 12V 的输入电压稳压成 5V 输出，能够给单片机小系统和其他芯片提供稳定的直流电压。 ISENA1ISENB15OUT12OUT23OUT313OUT414VSS9VS4IN15IN27IN310IN412ENA6ENB11GND8U1L298D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007D51N4007D61N4007D71N4007D81N4007MB?+12VGNDP20P21P22P23VCC7805U2+12GND 图 驱动电路 红外线接收、发射电路 T1GNDVCCDATEGNDVCCQ190141KR11KR2VCC56KR3100uFC3GND遥控器IROUT 图 红外线接收发射电路 红外线接收模块由 VS838 集成芯片构成，接收头接收到信号，数据端电平升高，三极管 9014 的工作状态为放大，输出有高电平转为低电平，从而使单片机可 12 以采集到遥控器发送的数据。 遥控器设计 遥控器1 2 34 5 67 8 90正转 反转确认 设置 停止 图 当遥控器按了正转 /反转键后红外线接收头收到信号，然后传输给单片机，再由单片机控制步进电机正转 /反转，若没有设置速度默认速度为 150 转 /分钟。 当设置键按下，步进电机停止旋转，此时可人为设置转速，转速由三位数组成，当设置完速度后按确认键确认设置，然后再按正转 /反转步进电机将按照设置的速度旋转。 13 4 软件设计及调试 系统工作流 程 图 主程序流程图 开始 初始化 正转 /反转 /设置键按下。 Y N 正转键按下 反转键按下 设置键按下 给 P2 口送正转码 给 P2口送反转码 转速 设置 反转 /设置。 正转 /设置。 Y N N Y 设置完毕。 N Y 确认键。 Y N 14 5 系统联调及操作说明 软件介绍 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。 PROTEUS 不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。 前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是 实物演示实验难以达到的效果。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。 这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。 课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。 由于 PROTEUS 提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台 随着科技的发展， “ 计算机仿真技术 ” 已成为许多设计部门重要的前 期设计手段。 它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。 可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。 相信在单片机开发应用中 PROTEUS 也能茯得愈来愈广泛的应用。 使用 Proteus 软件进行单片机系统仿真设计 , 是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更 容易提高。 实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。 因此，Proteus 有较高的推广利用价值。 keil 软件介绍 Keil 是德国知名软件公司 keil(现已并入 RAM 公司 )开发的微控制器软件开发平台，是目前 RAM 内核单片机开发的主流工具。 Keil 提供了包括 C 编译器、宏 15 汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开放方案，通过一个集成开发环境将这些部分组合在一起，界面友好，易学易懂，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。 因 此，很多工程师十分喜欢它。 单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为 CPU 可以执行的机器码有两种方法，一种 Keil 软件图标是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。 机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于 MCS51 单片机的汇编软件有早期的 A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展， Keil 软件是目前最流行开发 MCS51 系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷 纷宣布全面支持 Keil即可看出。 Keil提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ uVision）将这些 部分 组合在一起。 运行 Keil 软件需要Pentium或以上的 CPU， 16MB或更多 RAM、 20M以上空闲的硬盘空间、 WIN9NT、 WIN20 WINXP 等操作系统。 掌握这一软件的使用对于使用 51 系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用 C语言编程，那么 Keil 几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很 可能只支持该软件），即使不使用 C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。 仿真与调试 1）在 Proteus 软件中绘 制出硬件电路图。 根据系统设计要求，选择元器件，设计出硬件电路图。 2）编写系统程序。 根据系统要求，画流程图。 在 keil 中编程，过程中先将各模块搞好，分别调试各模块，调试好后，编写主程序，将各系统结合，使成为系统软件。 各模块调试后，在调试主程序，看是否能实现系统功能。 3）硬件和软件电路的联合模拟调试在 Proteus 软件中进行。 先将编译好的 HEX文件加载到 89S52 中，在运行硬件电路，如能运行，使用 按键 进行模拟和清零实验，若没达到要求，进行相应修改，直到符合要求。 16 硬件接线及调试 设置速度为每分钟 30 转时 的波形如图 所示 图 设置速度为每分钟 100 转时 的波形如图 所示 图 17 设置速度为每分钟 150 转时 的波形如图 所示 图 设置速度为每分钟 200 转时 的波形如图 5..4 所示 图 18 实例调试结果和分析 根据我们的设计方案，我们做出步进电机遥控系统的实物，并在实验室进行测试，根据实验现象分析出以下结果： ① 上电后，在遥控器上按 正转 键，步进电机实现正转； ② 上电后，在遥控器上按。