基于STC89C52單片機紅外遙控步進電機

1、中山職業(yè)技術(shù)學院09 屆畢業(yè)設計項目制作報告項目名稱：基于 STC89C52 單片機紅外遙控步進電機系部：電子信息工程系專業(yè)：電子信息工程技術(shù)班級：09 電子 2 班指導教師：李森團隊成員：張明、梁立生、黃艷芬報告制作人：張 明一、摘要 二、關鍵詞 三、STC89S52 概述 概述 主要性能 單片機引腳分布圖 四、功能描述及分析 五、軟件描述 程序流程圖 2.判斷編碼電平流程圖 六、操作說明 七、實施步驟 步驟 PCB 制作流程 原理圖及電路分析 八、項目制作原件清單 九、項目程序 十、畢業(yè)作品實物照 十一、畢業(yè)設計總結(jié) 一、摘要隨著我國工業(yè)化、 信息化進程的高速發(fā)展， 電子信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā) 展

2、，國內(nèi)對單片機及其外圍設備研究越來越深入， 實用也越來越廣泛。 無論是工業(yè)用品， 還是民用產(chǎn)品， 基本上都設計到單片機的設計和使 用。本設計介紹了一種基于 STC89S52 單片機的紅外遙控步進電機 的設計，系統(tǒng)分為紅外遙控編解碼和驅(qū)動步進電機兩個模塊， 設計的 系統(tǒng)能通過紅外遙控器發(fā)射不同的碼值來控制步進電機的正反轉(zhuǎn)， 加 速減速以及啟動停止， 本報告對該系統(tǒng)的工作原理、 硬件電路和軟件 進行了詳細介紹。二、關鍵詞紅外遙控； 51 單片機；步進電機三、 STC89S52 概述1.STC89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器、具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash儲存器。實用

3、Atmel 公司高密度非易失性儲 存器技術(shù)制造，和工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序儲存器在系統(tǒng)可編程， 亦適于常規(guī)編程器。 在單芯片上， 擁 有靈巧的 8位CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 STC89S52為眾多嵌 入式控制使用系統(tǒng)提供高靈活，超有效地解決方案。主要性能（ 1）、和 MCS_51 單片機產(chǎn)品兼容（2）、8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 （3）、1000次擦寫周期（ 4）、全靜態(tài)操作： 0Hz33Hz（5）、三級加密程序存儲器（6）、32 個可編程 I/O 口線（ 7）、三個 16 位定時器、計數(shù)器（8）、八個中斷源（ 9）、全雙

4、工 UART 串行通道（10）、低功耗空閑和掉電模式（11）、掉電后中斷可喚醒（12）、看門狗定時器（13）、雙數(shù)據(jù)指針（14）、掉電標識符單片機引腳分布圖四、功能描述及分析紅外接收步進驅(qū)動STC89S52復位電路晶振電路紅外發(fā)送基本構(gòu)架原理框圖紅外發(fā)射模塊：遙控發(fā)射器采用 SC6121 編碼芯片進行紅外遙 控發(fā)射電路的搭建。 SC6121 是一塊用于紅外遙控系統(tǒng)中得虹鱒 用發(fā)射繼承電路，采用 CMOS 公益制造，它可外接 32 個按鍵。 通過遙控器發(fā)射不同的碼值， 紅外接收電路將接收到的信號送給單片機的外部中斷 0，單片機接收到信號后通過解碼程序?qū)邮?到的信號進行處理， 使得性和諧信號成為

5、相應的碼值。 經(jīng)過處理 后這些信號就可以去控制步進電機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、 加速減速以及啟動停止。具體的遙控發(fā)射使用電路圖如圖所示紅外遙控器：紅外接收模塊：本系統(tǒng)采用的接收模塊其核心是和SC6121 相對應的 LFN0038 紅外接收頭。 LFN0038 是一顆集接收電路、調(diào) 制解調(diào)電路、 低通濾波、 放大電路和控制電路為一體的集成接收 頭，一共有三個引腳輸出其中一個是電源一個是接地另一個則是 輸出，這樣就大大方便了我們的使用。 LFN0038 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖由于 LFN0038 內(nèi)部集成了強大的信號處理功能， 所以在本系統(tǒng)中使用這個 LFN0038 的接收的時候我們只需要在外部嘉盛一 個濾波電路即可，

6、 這個 RC 濾波電路是為了濾除電源端的干擾信 號。下圖為 LFN0038 使用電路及遙控器 紅外接收頭電路：步進電機驅(qū)動模塊：本系統(tǒng)采用額定電壓5VDC ，相數(shù)為四相步進電機。 一共 6 根連接線， 其中兩根紅色的為電源線。 采用單 極性直流電源供電。 只要對不僅電機的各項繞組按合適的時序通 電，就能使不僅電機步進轉(zhuǎn)動。由于單片機 P 口輸出地電流比 較弱不能驅(qū)動不僅電機，所以要價一個 ULN2003 芯片來放大電 流使之能驅(qū)動步進電機工作。 ULN2003 是高耐壓、大電流達林 頓陳列，由七個硅 NPN 達林頓管組成。 ULN2003 的每一對達林 頓管都串聯(lián)一個 ULN2003 工作電壓

7、高，工作電流大，灌電流可 達 500mA,并且能夠在關態(tài)時承受 50V 的電壓， 輸出還可以在高 負載電流并行運行。 步進電機驅(qū)動電路如圖： 負載電流并行運行。 步進電機驅(qū)動電路如圖：五、軟件描述（1）程序流程圖系統(tǒng)初始化INT0 外部中斷設置正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)2）判斷編碼電平流程圖六、操作說明 （1）、接上 5V 電源線，按下開關按鈕，系統(tǒng)初始化。（ 2）、按下 UP 按鍵，單片機調(diào)用正轉(zhuǎn)程序指令，步進電機開始 做時針運動。按下 DOWN 按鍵，單片機調(diào)用反轉(zhuǎn)程序指令，步進電機 開始順時針運動。（3）、在正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)狀態(tài)下： 連續(xù)按下 +鍵，單片機調(diào)用加速指令， 步進電機開始加速。連續(xù)按下 -鍵，單片機調(diào)

8、用減速指令，步進電機開始減速。七、實施步驟1.步驟（1）方案確定：分析題目要求，手機資料，提出方案并論證；（ 2）基于 STC89S52 單片機紅外遙控步進電機：a） 完成基于 STC89S52 單片機紅外遙控步進電機的原理 圖的設計及電路分析基于 STC89S52 單片機紅外遙控步進電機的原件清單； 關 b）鍵元器件選購；（3）線路板的設計和制作1） ProtelDXP 完成線路板的設計2） 利用熱轉(zhuǎn)印方法完成線路板的制作（ 4）基于 STC89S52 單片機紅外遙控逼近電機的制作1） 完成線路板的裝配；2） 簡易外殼的制作；3） 利用知道老師提供的程序完成整機的調(diào)試。（5）程序編寫、調(diào)試及

9、仿真（使用 KeilC51 和 Proteus 開發(fā)工 具軟件）（ 6）基于 STC89S52 單片機紅外遙控步進電機的原理圖；八、項目清單紅外遙控步進電機耗材清單序號耗材名稱規(guī)格/ 型號合計數(shù)量1碳膜電阻10K102瓷片電容10433瓷片電容30p24電解電容220uF/16V25電解電容220uF/3.5V26晶振12MHz17橋堆28保險絲19ICULN2003A110ICL7805CV111單片機AT89C51112單片機插座DIP-40113IC 插座DIP-161142 腳插座白色2154 腳插座白色1162 腳插座藍色117變壓器AC9V118電動機42BYGH102120碳膜電

10、阻15K121電解電容4.7uF1223 腳插座白色123紅外接收器124按鍵開關SW-PB125碳膜電阻100126電解電容22uF1總計九、項目程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit IRIN=P32;/紅處接收端口sbit BEEP = P20;/ 蜂鳴器驅(qū)動線bit direction,flag;uchar count1=0,count2=0;uchar rate=9;uchar IRCOM6;unsignedcharcodeFFW8=0 xfe,0 xfc,0 xfd,0 xf9,0 xfb

11、,0 xf3,0 xf7,0 xf6; / 反轉(zhuǎn) unsignedcharcodeREV8=0 xf6,0 xf7,0 xf3,0 xfb,0 xf9,0 xfd,0 xfc,0 xfe; / 正轉(zhuǎn) char code reserve3;/ 保留 0 x3b 開始的 3 個字節(jié)/*延時子函數(shù)*/ void delay(uchar x) uchar i; while(x-) for(i=0;i14;i+);void beep(void)unsigned char i;for (i=0;i100;i+)delay(4);BEEP=!BEEP; BEEP=1;/BEEP 取反/關閉蜂鳴器主函數(shù)voi

12、d main(void)BEEP=1;P0=0 xff;P1=0 xff;TMOD=0 x01; TH0=0 xf8; TL0=0 xcc;ET0=1;/端口初始化/Timer0 工作方式 1 /2ms 定時常數(shù)/ 允許 Timer0 中斷EA=1;TR0=0;EX0=1;IT0=1;direction=1;while(1)if(IRCOM2=0 x47)/ 為遙控器的 K1 鍵TR0=0;P0=0 xf0;/步進電機斷電if(IRCOM2=0 x43) / 為遙控器的 up 鍵direction=1; / 置運行方向標志位(正轉(zhuǎn)) TR0=1; if(IRCOM2=0 x40) / 為遙控器

13、的 DOWN 鍵direction=0; /清運行方向標志位(反轉(zhuǎn)) TR0=1;flag=0; /*INT0 中斷服務子函數(shù)*/void IR_IN()interrupt 0 unsigned char j,k,Num=0;EX0=0;/ 關閉 INT0 中斷delay(15);/ 延時if(IRIN=1)/再確認 IR 信號是否出現(xiàn)EX0=1; / 開 INT0 中斷 return;/ 退出while(!IRIN) /等 IR 變?yōu)楦唠娖剑^ 9ms 的前導低電平 信號 delay(1);while(IRIN)/等 IR 變?yōu)榈碗娖?，跳過 4.5ms 的前導高電平信號 delay(1);

14、 for (j=0;j4;j+) / 收集四組數(shù)據(jù)for(k=0;k=15)EX0=1;/ . ms計數(shù)過長自動離開 return; /高電平計數(shù)完畢IRCOMj=IRCOMj1;/ 數(shù)據(jù)最高位補“” if(Num=8)IRCOMj=IRCOMj|0 x80;/ 數(shù)據(jù)最高位補“” Num=0; if(IRCOM0!=0 x00)/ 比較用戶碼 EX0=1;/開 INT0 中斷return;/ 退出 if(IRCOM2!=IRCOM3)/ 接收數(shù)據(jù)是否正確EX0=1;/ 開 INT0 中斷 return;/ 退出else beep(); flag=1;if(IRCOM2=0 x09)/ “ +”

15、鍵if(rate4)rate-;elserate=4;if(IRCOM2=0 x15)if(rate15)rate+;elserate=15;EX0=1;/ 重新開 INT0 中斷/*定時器中斷服務子函數(shù)*/void motor_onoff() interrupt 1TL0=0 xcc;/ ms 定時常數(shù)TH0=0 xf8;count1+; if(count1rate) return;elsecount1=0;if(direction=1)/ 運行方向標志if(count28)P0=FFWcount2&0 x1f;/取數(shù)據(jù)，正轉(zhuǎn)count2+; / 取數(shù)據(jù)次數(shù)加 if(count2=8)count2=0;elseif(count28)P0=REVcount2&0 x1f; / 取數(shù)據(jù)，反轉(zhuǎn) count2+;/ 取數(shù)據(jù)次數(shù)加if(count2=8)count2=0; 十、畢業(yè)作品實物照一、畢業(yè)設計總結(jié)這次畢業(yè)設計的作品從設計