步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

長(zhǎng)春工程學(xué)院電氣與信息學(xué)院一、實(shí)習(xí)目的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是配合“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它能起到鞏固所學(xué)知識(shí)、加強(qiáng)綜合能力、提高軟、硬件設(shè)計(jì)調(diào)試方面的能力、啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。同時(shí)，幫助學(xué)生將相關(guān)專業(yè)課程綜合起來(lái)，融會(huì)貫通，形成系統(tǒng)的概念，迅速邁過(guò)從理論到實(shí)際的門檻。本課程設(shè)計(jì)的目的是培訓(xùn)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、電子線路的組裝調(diào)試能力和創(chuàng)新能力，通過(guò)查閱資料、選定方案、設(shè)計(jì)電路、安裝調(diào)試、寫報(bào)告等過(guò)程，使學(xué)生得到一次科學(xué)研究工作的啟蒙訓(xùn)練。二、實(shí)習(xí)任務(wù)（內(nèi)容）1、題目：基于單片機(jī)控制的秒表任務(wù)：利用單片機(jī)控制，LED或LCD顯示的秒表，通過(guò)按鍵控制秒表的啟動(dòng)和停止。要求：1）完成原理圖和電路板的設(shè)計(jì)；2）利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱模擬。2、題目：步進(jìn)電機(jī)控制器任務(wù)：實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的起?？刂?，正反控制和加速減速控制。要求：、1）完成原理圖和電路板的設(shè)計(jì)；2）利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱模擬。3、題目：直流電機(jī)控制器任務(wù)：采用PWM方式實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的起?？刂?，正反控制和加速減速控制。要求：1）完成原理圖和電路板的設(shè)計(jì)；2）利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱模擬。4、題目：電子音樂(lè)播放器任務(wù)：通過(guò)單片機(jī)輸出PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器產(chǎn)生音樂(lè)。要求：1）完成原理圖和電路板的設(shè)計(jì)；2）利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱模擬。三、報(bào)告要求1、報(bào)告內(nèi)容充實(shí)、完整和規(guī)范的實(shí)習(xí)（設(shè)計(jì)）報(bào)告書，主要是設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)內(nèi)容的闡述。2、實(shí)習(xí)（設(shè)計(jì)）報(bào)告要求校對(duì)仔細(xì)，無(wú)錯(cuò)字,A4紙打印，左側(cè)裝訂。四、具體時(shí)間安排和成績(jī)考核1、時(shí)間安排：?jiǎn)卧獌?nèi)容時(shí)間1公布題目，學(xué)生獨(dú)立選題，教師進(jìn)行方案性提示，講主要原理并和學(xué)生共同討論，完成課題的分析。3天2學(xué)生根據(jù)可提要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案并實(shí)現(xiàn)；撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告6天3組織進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯，了解學(xué)生設(shè)計(jì)水平，是否獨(dú)立完成及全面表現(xiàn)并由教師給出評(píng)語(yǔ)和成績(jī)1天4合計(jì)10天2、成績(jī)考核：按平時(shí)表現(xiàn)、出勤情況、設(shè)計(jì)完成情況、報(bào)告的完整性和規(guī)范性以及答辯情況給出實(shí)習(xí)的綜合成績(jī)（五級(jí)分制）。五、參考文獻(xiàn)1.谷樹(shù)忠等編著編著：《Protel2004實(shí)用教程—原理圖與PCB設(shè)計(jì)》電子工業(yè)出版社，2005.2；2.潘松等編著編著：《EDA技術(shù)實(shí)用教程》電子工業(yè)出版社，2002.10；3．李東生主編：《Protel99SE電路設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用》電子工業(yè)出版社，2002.2。附件1：設(shè)計(jì)報(bào)告書寫格式及要求電氣與信息學(xué)院一級(jí)標(biāo)題：黑體，四號(hào)一、課程設(shè)計(jì)的目的及意義一級(jí)標(biāo)題：黑體，四號(hào)正文：宋體，五號(hào)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是配合“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它能起到鞏固所學(xué)知識(shí)、加強(qiáng)綜合能力、提高軟、硬件設(shè)計(jì)調(diào)試方面的能力、啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。同時(shí)，幫助學(xué)生將相關(guān)專業(yè)課程綜合起來(lái)，融會(huì)貫通，形成系統(tǒng)的概念，迅速邁過(guò)從理論到實(shí)際的門檻。正文：宋體，五號(hào)本課程設(shè)計(jì)的目的是培訓(xùn)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、電子線路的組裝調(diào)試能力和創(chuàng)新能力，通過(guò)查閱資料、選定方案、設(shè)計(jì)電路、安裝調(diào)試、寫報(bào)告等過(guò)程，使學(xué)生得到一次科學(xué)研究工作的啟蒙訓(xùn)練。二、所選題目介紹基于80cC51單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)啟/停、正反轉(zhuǎn)、加速、減速、顯示轉(zhuǎn)速檔位，除51芯片外，整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)還用了L298N驅(qū)動(dòng)及光電耦合觸發(fā)方案的比較及選擇1、方案1:圖片說(shuō)明：黑體，小五號(hào)圖片說(shuō)明：黑體，小五號(hào)圖1方案一電路原理圖表1器件管腳說(shuō)明P1口鍵盤輸入XTAL晶振P2.0~P2.3輸出驅(qū)動(dòng)RESET復(fù)位該方案用可以改進(jìn)的地方：（1）、可增加數(shù)碼顯示；（2）、可在P2.1--P2.4輸出增加LED光電耦合觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)光電隔離，增強(qiáng)抗干擾方案2:圖2方案二電路原理圖表2器件管腳說(shuō)明P3口鍵盤輸入XTAL晶振P2.2~P2.7輸出驅(qū)動(dòng)RESET復(fù)位P0口輸出到數(shù)碼管顯示該方案可在P2.1--P2.4輸出增加LED光電耦合觸發(fā)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)光電隔離，增強(qiáng)抗干擾方案3:圖3方案三電路原理圖該方案用可以改進(jìn)的地方：（1）、可增加數(shù)碼顯示；（2）、可在P2.1--P2.4輸出增加LED光電耦合觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)光電隔離，增強(qiáng)抗干擾四、設(shè)計(jì)原理、PCB圖及介紹1、有開(kāi)機(jī)停止鍵。用P3.3口實(shí)現(xiàn)，按第奇數(shù)次時(shí)為開(kāi)機(jī)，第偶數(shù)次為停止。2、有加速鍵、減速鍵。3、速度范圍為1~9檔。檔位數(shù)字顯示4、利用光電耦合，實(shí)現(xiàn)光電隔離，增強(qiáng)抗干擾五、設(shè)計(jì)流程圖及介紹六、設(shè)計(jì)軟件源代碼

SWITCHEQUP3.3

FASTEQUP3.5

SLOWEQUP3.4

CYCLENUMEQU50H;存放對(duì)應(yīng)定時(shí)循環(huán)次數(shù)

TEMPEQU53H;存放按鍵次數(shù)。初值為5，每按加速疊加1，按減速遞減

MARKEQU56H;啟動(dòng)停止標(biāo)識(shí)

LEDBUFEQU57HORG0

AJMPSTART;檢測(cè)是否開(kāi)啟啟動(dòng)電機(jī)鍵START:

MOVP0,#0;清顯示

SETBMARK;預(yù)啟動(dòng)電機(jī)工作，標(biāo)識(shí)為1

MOVTEMP,#5;開(kāi)始工作于5Hz

MOVCYCLENUM,#01H;循環(huán)1次

JNBSWITCH,NEXT;按鍵按下？

SJMPSTART;沒(méi)有返回繼續(xù)檢測(cè)

NEXT:

CALLDELAY;消抖確認(rèn)

JNBSWITCH,MAIN;再次確認(rèn)按鍵，不為1說(shuō)明按鍵按下

SJMPSTART;沒(méi)有按下，繼續(xù)檢測(cè)MAIN:;開(kāi)始運(yùn)行電機(jī)

MOVA,TEMP

MOVDPTR,#TAB4

MOVCA,@A+DPTR

MOVLEDBUF,A;送顯示

CALLDISPLAY

LOOP:

JBMARK,WORK;檢測(cè)運(yùn)行標(biāo)識(shí)是否為1，為1則繼續(xù)運(yùn)行，為0則停止運(yùn)行

NOTWORK:

CLRENA

CLRENB

SJMPSTART

WORK:

MOVP1,#000010111B;步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行方式為兩相四拍

CALLTIMER

CALLTESTSTOPMOVP1,#000011011B;第二拍

CALLTIMER

CALLTESTSTOPMOVP1,#000101011B;第三拍

CALLTIMER

CALLTESTSTOPMOVP1,#000100111B;第四拍

CALLTIMER

CALLTESTSTOP

CALLTESTKEY

SJMPMAIN

TESTKEY:;檢測(cè)是否有按鍵按下

SETBFAST

SETBSLOWNEXT1:

JNBFAST,YES2

NEXT2:

JNBSLOW,YES3

SJMPRETURN;都沒(méi)有鍵按下，則返回YES2:

MOVA,TEMP;FAST按下，若此時(shí)temp等于9，則保持速度不變，若小于則加1

CJNEA,#9,CANFAST

DECACANFAST:

INCA

MOVTEMP,A

SJMPRETURNYES3:

MOVA,TEMP

CJNEA,#1,CANSLOW

INCA

CANSLOW:

DECA

MOVTEMP,ARETURN:

RETTESTSTOP:

SETBSWITCH

JNBSWITCH,GO

SJMPENND

GO:

CALLDELAY

JNBSWITCH,YESSTOP

SJMPENND

YESSTOP:

CPLMARKENND:

RET

TIMER:;定時(shí)器設(shè)置

MOVTMOD,#10H;T1工作于定時(shí)方式1

CALLTIMERSET

SETBTR1

SETBEA

SETBET1;啟動(dòng)定時(shí)器工作

WAIT:

JBCTF1,HERE

SJMPWAIT;定時(shí)未到繼續(xù)等待

HERE:

DJNZCYCLENUM,TIMER;循環(huán)次數(shù)未滿繼續(xù)定時(shí)

MOVA,TEMP

MOVDPTR,#TAB3

MOVCA,@A+DPTR

MOVCYCLENUM,A

RETTIMERSET:

MOVA,TEMP

MOVDPTR,#TAB1;獲取定時(shí)器高位

MOVCA,@A+DPTR

MOVTH1,A;存放至定時(shí)器高位MOVA,TEMP

MOVDPTR,#TAB2

MOVCA,@A+DPTR;獲取定時(shí)器定位

MOVTL1,A;存放至定時(shí)器低位

RET

DELAY:;50ms延時(shí)子程序

MOVR0,#100

DL1:

MOVR1,#10

DJNZR1,$

DJNZR0,DL1

RET

DISPLAY: ;顯示子程序

CLRP2.7

CLRP2.6

CLRP2.5

SETBP2.4;關(guān)閉高三位，保留個(gè)位

MOVP0,LEDBUF

RETTAB1:DB15H,0AH,07H,05H,04H,03H,03H,02H,02H;定時(shí)器高位TH1

TAB2:DB0B3H,0D9H,3BH,6CH,57H,0A5H,19H,0B6H,69H;定時(shí)器地位TL1

TAB3:DB01H,01H,01H,01H,01H,01H,01H,01H,01H;循環(huán)次數(shù)CYCLENUM

TAB4:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;數(shù)碼顯示0~9七、總結(jié)為期2周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)很快就結(jié)束了，這兩周我的主要任務(wù)是完成了單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。從查資料，到流程圖，到原