1、*院校*屆畢業設計（論文）目 錄第1章 緒 論21.1 課題背景21.2 設計目的及系統功能2.2第2章 控制系統硬件分析與設計32.1 步進電機32.1.1 步進電機概述32.1.2 步進電機的特性32.1.3 步進電機的種類32.1.4 永磁步進電機的控制原理42.2 步進電機控制系統的組成52.2.1 單片機最小系統62.2.2 鍵盤控制電路62.2.3 led數碼顯示電路72.2.4 測速電路介紹82.2.5 步進電機驅動電路92.2.6 電源設計11第3章 控制系統軟件分析與設計113.1 程序設計思路113.2程序流程圖123.2.1 主程序流程圖123.2.2 讀鍵盤子程序流程圖

2、123.2.3 鍵盤處理子程序流程圖133.2.4 電機控制中斷程序流程圖14第4章 調試與改進144.1 調試與改進144.2 運行結果15第五章 總結15參考文獻17附 錄18致 謝22第1章 緒 論1.1 課題背景當今社會，電動機在工農業生產、人們日常生活中起著十分重要的作用。步進電機是最常見的一種控制電機，在各領域中得到廣泛應用。步進電機作為執行元件，是機電一體化的關鍵產品之一, 廣泛應用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經濟領域都有應用。步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電

3、機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，其優點是結構簡單、運行可靠、控制方便。尤其是步距值不受電壓、溫度的變化的影響、誤差不會長期積累的特點，給實際的應用帶來了很大的方便。它廣泛用于消費類產品（打印機、照相機、雕刻機）、工業控制（數控機床、工業機器人）、醫療器械等機電產品中。研究步進電機的控制和測量方法，對提高控制精度和響應速度、節約能源等都具有重要意義。控制核心采用c51芯

4、片，它以其獨特的低成本，小體積廣受歡迎，當然其易編程也是不可多得的優點為此，本文設計了一個單片機控制步進電機的控制系統，可以實現對步進電機轉動速度和轉動方向的高效控制。1.2 設計目的及系統功能 本設計的目的是以單片機為核心設計出一個單片機控制步進電機的控制系統。本系統采用at89c51作為控制單元，通過鍵盤實現對步進電機轉動方向及轉動速度的控制，并且將步進電機的轉動速度動態顯示在led數碼管上。.at89c51鍵盤控制模塊電機驅動模塊數碼顯示模塊電源模塊 圖1-1 總體設計框圖設計的步進電機控制系統應具有以下功能：1. 步進電機的啟停控制2步進電機的正反轉控制3. 步進電機的加速控制4. 步

5、進電機的減速控制5. 步進電機轉速的動態顯示第2章 控制系統硬件分析與設計2.1 步進電機2.1.1 步進電機概述步進電機是一種能夠將電脈沖信號轉換成角位移或線位移的機電元件，它實際上是一種單相或多相同步電動機。單相步進電動機有單路電脈沖驅動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅動。多相步進電動機有多相方波脈沖驅動，用途很廣。使用多相步進電動機，單路電脈沖信號可先通過脈沖分配器轉換為多相脈沖信號，在經功率放大后分別送入步進電動機各相繞組。每輸入一個脈沖到脈沖分配器，電動機各相的通電狀態就發生變化，轉子會轉過一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進電機轉過的總角度和輸入的脈沖數成正比；連續輸入

6、一定頻率的脈沖時，電動機的轉速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應關系，不受電壓波動和負載變化的影響。由于步進電動機能直接接收數字量的輸入，所以特別適合于微機控制。2.1.2 步進電機的特性步進電機轉動使用的是脈沖信號，而脈沖是數字信號，這恰是計算機所擅長處理的數據類型。從20世紀80年代開始開發出了專用的ic驅動電路，今天，在打印機、磁盤器等的oa裝置的位置控制中，步進電機都是不可缺少的組成部分之一。總體上說，步進電機有如下優點：1不需要反饋，控制簡單。2與微機的連接、速度控制（啟停和反轉）及驅動電路的設計比較簡單。3沒有角累積誤差。4停止時也可保持轉距。5沒有轉向器等機械部分，不需要保養，故造價

7、較低。6即使沒有傳感器，也能精確定位。7根椐給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉動。但是，這種電機也有自身的缺點：1難以獲得較大的轉矩2.不宜用作高速轉動3在體積重量方面沒有優勢，能源利用率低。4超過負載時會破壞同步，高速工作時會發出振動和噪聲。2.1.3 步進電機的種類目前常用的步進電機有三類：表2-1 步進電機分類類別結構步距力矩動態性能反應式步進電動機（vr）采用高導磁材料構成齒狀轉子和定子小小較差永磁式步進電動機（pm）轉子采用多磁極圓筒形的永磁鐵，其外側配置齒狀定子吸引和排斥力產生轉動大大好混合步進電動機（hb）這是pm和vr的復合產品，其轉子采用齒狀的稀土永磁材料，定子則為齒狀的突起結

8、構小大好2.1.4 永磁步進電機的控制原理在本設計以常用的永磁式步進電機為例，用單片機控制步進電機。圖2-2是該電機的接線圖。 圖2-2 cz-2801型永磁步進電機接線圖從圖中可以看出，電機共有四組線圈，四組線圈的一個端點連在一起引出，這樣一共有 5根引出線。要使用步進電機轉動，只要輪流給各引出端通電即可。將 com 端標識為c，只要 ac、bc或/ac、/bc，輪流加電就能驅動步進電機運轉，加電的方式可以有多種，如果將 com 端接正電源，那么只要用開關元件（如三極管） ，將 a、b或/a、/b輪流接地。不難設計出控制電路，因其工作電壓為 12v，因此用一塊開路輸出達林頓驅動器（這里用ul

9、n2003，關于uln2003將在后面介紹）作為驅動，通過 p1.0、 p1.3來控制各線圈的接通與切斷。開機時，p1.0、 p1.3均為高電平，依次將 p1.0、 p1.2 （或p1.1、 p1.3反向）切換為低電平即可驅動步進電機運行。如果要改變電機的轉動速度只要改變兩次接通之間的時間。改變轉速，只要改變 p1.0、 p1.2 （或p1.1、 p1.3反向）輪流變低電平的時間即可達到要求，因為不會影響到其他功能的實現，這個時間可以用延時來實現，。這里以定時的方式來實現。下面首先計算一下定時時間。 按要求，最低轉速為 20 轉/分，而上述步進電機的步距角為 7.5，即每 48 個脈沖為 1

10、周，即在最低轉速時，要求為960脈沖/分，相當于 62.5ms/脈沖。而在最高轉速時，要求為 100轉/分，即 48000 脈沖/分，相當于 12.5ms/脈沖。可以列出下表：表2-2 步進電機轉速與定時器定時常數關系轉速單步時間(ms)th0tl02062.51f02159.5238095229b62256.8181818233742354.347826093c592452.08333333448025504c02648.0769230852ec2746.296296359552844.642857145f499313.44086022cf9c9413.29787234d0209513.15

11、789474d0a19613.02083333d1209712.88659794d19b9812.75510204d2149912.62626263d28b10012.5d30表中不僅計算出了 th0和 tl0，而且還計算出了在這個定時常數下，真實的定時時間，可以根據這個計算值來估算真實速度與理論速度的誤差值。 表中 th0 和tl0 是根據定時時間算出來的定時初值，這里用到的晶振是 12.000m。有了上述表格，程序就不難實現了，使用定時/計數器 t0為定時器，定時時間到后切換輸出腳即可。2.2 步進電機控制系統的組成步進電機控制系統共分為六個模塊：單片機最小系統模塊、鍵盤控制模塊、數碼顯示

12、模塊、測速模塊、步進電機驅動模塊和電源模塊。1.單片機最小系統主要由復位電路和時鐘電路組成。復位電路為單片機系統提供可靠復位，使單片機能正常啟動。時鐘電路采用外部時鐘方式，保證單片機個功能部件都是以時鐘頻率為基準，有條不紊地一拍一拍地工作。2.鍵盤控制模塊包括方向控制鍵、加速鍵和減速鍵、啟停鍵，分別與單片機的p2.0、p2.1、p2.2和p2.3相連。實現對步進電機的控制。并且鍵盤上連接有發光二極管，以指示鍵盤狀態。3.數碼顯示模塊采用共陰極數碼管來動態顯示步進電機的實際轉動速度。利用i/o口為數碼管的com端提供低電平。二號單片機的p1口提供數碼管的段選信號，p2.6和p2.7控制數碼管的位

13、選信號。4.測速模塊采用開關霍爾片對安放在步進電機轉盤上的小磁片的磁信號進行檢測，步進電機轉盤每次帶動小磁片經過霍爾片時，其都將有脈沖信號從霍爾片輸出。單片機外部中斷口對信號進行采集。5.步進電機驅動模塊選用七個npn達林頓連接晶體管uln2003為步進電機提供脈沖信號，驅動步進電機轉動。該模塊與單片機的p1.0p1.3相連。6.電源模塊是通過將市電220v轉變為直流12v和直流5v分別供給驅動模塊和單片機模塊。2.2.1 單片機最小系統近年，由于chmos技術的進步，大大地促進了單片機的cmos化。cmos芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機可以工作在功耗精細管理狀態。這也是

14、今后以80c51取代8051為標準mcu芯片的原因。因為單片機芯片多數是采用cmos（金屬柵氧化物）半導體工藝生產。cmos電路的特點是低功耗、高密度、低速度、低價格。采用雙極型半導體工藝的ttl電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術和工藝水平的提高，又出現了hmos（高密度、高速度mos）和chmos工藝。chmos和hmos工藝的結合。目前生產的chmos電路已達到lsttl的速度，傳輸延遲時間小于2ns，它的綜合優勢已在于ttl電路。因而，在單片機領域cmos正在逐漸取代ttl電路。單片機是通過內部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內部總線包括地址總線、數據總線和控制總線。其中，地

15、址總線的作用是在進行數據交換時提供地址，cpu通過它們將地址輸出到存儲器或i/o接口；數據總線的作用是在cpu與存儲器或i/o接口之間，或存儲器與外設之間交換數據；控制總線包括cpu發出的控制信號線和外部送入cpu的應答信號線等。考慮到經濟和可靠性的要求，本設計中采用at89c51單片機，它宏晶科技設計生產的單時鐘/機器周期（1t）的單片機。是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機。指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8-12倍。1. at89c51單片機參數：工作電壓：5.5v3.8v/3.3vflash程序存儲器字節：4k定時器t0、t1：有中斷優先級：22. at89c51單片

16、機優點：超低功耗超強抗干擾，超強抗靜電輸入輸出口多，最多有40個i/o速度快，1個時鐘/機器周期，可用低頻率晶振2.2.2 鍵盤控制電路鍵盤在單片機應用系統中能實現向單片機輸入數據、傳送命令等功能，是人工干預單片機的主要手段。鍵盤實質是一組按鍵開關的集合。鍵盤所用開關為機械彈性開關，利用了機械觸點的合、斷作用。一個電壓信號在機械觸點的斷開、閉合過程中，都會產生抖動，一般為510ms；兩次抖動之間為穩定的閉合狀態，時間由按鍵動作所決定；第一次抖動前和第二次抖動后為斷開狀態。按鍵的閉合與否，反映在輸出電壓上就是呈現出高電平或低電平。通過對輸出電平的高低狀態的檢測，便可確認按鍵按下與否。在本設計中，

17、高電平表示按鍵斷開，低電平表示按鍵閉合狀體。并且，為了能直觀形象的表示按鍵閉合與否，還為每個按鍵相應增加了發光二極管，按鍵斷開時，發光二極管滅，當有鍵閉合時，相應的發光二極管變亮。為了確保單片機對一次按鍵動作只確認一次按鍵，必須消除抖動的影響。消除按鍵抖動通常采用硬件、軟件兩種方法。由于硬件消抖電路設計復雜，本設計中沒有采用，在此不再詳細敘述；軟件消抖適合按鍵較多的情況，方便簡單。其原理是在第一次檢測到有鍵按下時，執行一段延時10ms的子程序后在確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態電平，如果保持閉合狀態電平則確認為真正有鍵按下，從而消除了抖動的影響。其原理圖如圖2-3所示：圖2-3鍵盤控制模塊原理圖

18、2.2.3 led數碼顯示電路發光二極管led是一種通電后能發光的半導體器件，其導電性質與普通二極管類似。led數碼顯示器就是由發光二極管組合而成的1種新型顯示器件。在單片機系統中應用非常普遍。led數碼顯示器是1種由led發光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個led發光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數點。led數碼顯示器有兩種連接方法：（1） 共陽極接法。把發光二極管的陽極連在一起構成公共陽極，使用時公共陽極接+5v，每個發光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。當陰極端輸入低電平時，段發光二極管就導通點亮，而輸入高電平時則不點亮。（2） 共陰極接法。把發光二極管的陰極連在

19、一起構成公共陰極，使用時公共陰極接地。每個發光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。當陽極端輸入高電平時，段發光二極管就導通點亮，而輸入低電平時則不點亮。在本設計中所采用的是共陰極led數碼顯示器，其內部結構如圖2-4所示： 圖2-4 led數碼管結構圖 這里用四位一體數碼管sm420361k：型號：sm420361k-12p類別：4位一體共陰規格：長×寬×高-30.1×14.1×7.3mm管腳標號：12-9-8-6公共腳、a-11、b-7、c-4 d-2、e-1、f-10、g-5、dp-3在本設計中采用數碼管動態顯示轉速，數碼顯示電路通過交替向p2.6和p

20、2.7輸出低電平，使得與這兩個端口連接的數碼管公共端交替為低電平，從而為數碼管提供導通回路，通過對交替時間的控制實現數碼管在視覺上的不間斷顯示。通過p1口輸出段選信號，控制了數碼管顯示的內容。如圖2-5所示：圖2-5 數碼管顯示電路2.2.4 測速電路介紹開關型霍爾傳感器的原理及應用開關型霍爾傳感器可分為單穩態和雙穩態，內部均有5個部分，即由穩壓源、霍爾電勢發生器、差分放大器、施密特觸發器以及輸出級組成。雙穩態傳感器具有兩組對稱的施密特整形電路。圖2-6是單穩態開關集成霍爾元件ugn3020的功能圖及輸出特性。 圖2-6 ugn3020功能特性曲線對于開關型傳感器的正值規定是：用磁鐵的s極接近

21、傳感器的端面所形成的b值為正值。由圖2-6看出，當b=0時，v0為高電平；當外磁場增至bop時，輸出v0由高電平轉為低電平。外磁場由bop降至brp時，輸出v0由低電平反向，brp被稱為釋放點。對于ugn3020，bop=0.022t，brp=0.0165t，vol=80150mv，voh=4v，工作電壓為4.5v24v。ugn3020可組成轉速計探頭。該探頭由霍爾元件ugn3020和磁鋼組成測量電路。將具有10個齒的圓盤固定于被測對象的旋轉主軸上。當圓盤齒經過測量磁路的間隙時，霍爾元件輸出高電平，其他時間輸出為低電平；這樣圓盤每轉一周，電路輸出10個脈沖，脈沖經過分頻后，用頻率計即可測出被測

22、對象的實際轉速。本設計采用的測速電路原理圖如下圖所示：圖2-7 測速電路2.2.5 步進電機驅動電路本系統的設計目的為了高效控制步進電機的轉動，因此需要將單片機發出的脈沖轉化為步進角度，才能控制步進電機轉動，我們在這里采用uln2003為步進電機提供脈沖信號。uln2003七npn達林頓連接晶體管是低邏輯電平數字電路（如ttl,cmos或pmos/nmos）和大電流高電壓要求的燈、繼電器、打印機錘和其他類似負載間的接口的理想器件。廣泛用于計算機，工業和消費類產品中。所有器件有集電極開路輸出和用于瞬變抑制的續流箝位二極管。uln2003的設計與標準ttl系列兼容。它的管腳連接圖如圖2-8所示:圖

23、2-8 uln2003管腳連接圖圖2-9 uln2003芯片內部結構其主要特性為：表2-3 uln2003主要特性表參數名稱符號數值單位輸入電壓vin30v輸入電流iin25ma功 耗pd1w工作環境溫度topr-20to +85 貯存溫度tstg-55to+150 uln2003芯片概述與特點：uln2003芯片是高耐壓、大電流達林頓陣列，由7組達林頓晶體管陣列和相應的電阻網絡以及鉗位二極管網絡構成，具有同時驅動7組負載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。功率電子電路大多要求具有大電流輸出能力，以便于驅動各種類型的負載。功率驅動電路是功率電子設備輸出電路的一個重要組成部分。uln2003

24、芯片高壓大電流達林頓晶體管陣列產品屬于可控大功率器件。步進電機驅動電路的工作過程是：首先從p1口輸出00000001b，由于單片機與uln2003連接只用到了p1.0p1.3，所以uln2003與單片機連接的四個管腳中每時刻只有一個管腳處于導通狀態（采用單拍方式對步進電機控制），其他管腳處于斷開狀態。這樣就使得與uln2003連接的步進電機只有一個引出端導通。該系統驅動原理圖如圖2-10：圖2-10 步進電機驅動原理圖2.2.6 電源設計在此系統中因要用到兩路電源，再三考慮購買了一個輸出為交流9v（電壓表實測電壓在12v左右）的適配器，然后通過4個in4007（圖中未標出）搭建的整流橋，分出兩

25、路一路引出供驅動器，另一路再經lm7805降為5v，完全符合要求，同時避免了電路設計中電路板上存在的大電源干擾等問題。電路電源設計如下圖所示：圖2-11 電源原理圖第3章 控制系統軟件分析與設計3.1 程序設計思路步進電機控制系統的軟件需要同時完成讀取鍵盤、處理鍵盤、控制步進電機轉動、控制數碼管動態顯示等任務，這就必須通過中斷技術來實現。在本設計中，主程序采用查詢方式掃描鍵盤端口，檢測按鍵動作是否發生，若有按鍵動作則處理鍵盤，根據按鍵值修改相應參數值，實現鍵盤的實時處理功能。定時器0中斷服務程序控制步進電機的轉動：根據當前顯示的速度進行鍵盤手動改變t0定時時間常數，設置th0和tl0的值，達到

26、對轉速精確控制的目的；根據轉動方向控制位的值，控制脈沖信號循環移動的方向，達到對轉動方向控制的目的。說明如下：1.單片機接受鍵盤信息，改變系統內部變量值。2.單片機輸出脈沖信號，控制步進電機轉動。3.單片機根據步進電機實際轉動值，控制數碼管顯示。3.2程序流程圖3.2.1 主程序流程圖步進電機控制系統的主程序在對整個系統初始化后主要完成讀鍵盤和處理鍵盤的功能，如圖3-1所示：圖3-1 步進電機控制系統主程序流程圖系統上電復位后，先調用初始化子程序，對步進電機各端口，相關參數進行初始化，設置t0工作方式控制時間常數。初始化完成后，步進電機處于停止狀態，t0定時器處于關閉狀態。然后循環調用讀鍵盤子

27、程序和鍵盤處理子程序，等待中斷，以便實現步進電機轉動控制。3.2.2 讀鍵盤子程序流程圖首先初始化實際鍵值參數為0fh，然后掃描p2口，與初始值比較，相等則說明沒有鍵按下，不相等則軟件消抖，以便確認是否真的有鍵按下。延時10ms后再次掃描p2口，第二次與初始值比較，若相等則表明前一次比較不相等是由抖動產生；如果相等則表明確實有鍵按下。執行鍵盤之程序里的指令，將相應的變量值改變，為鍵盤處理子程序做準備。圖3-2 掃描鍵盤字程序流程圖3.2.3 鍵盤處理子程序流程圖按鍵處理子程序流程圖如圖3-3所示：圖3-3鍵盤處理子程序流程圖步進電機的啟停控制通過啟停定時器t0來實現，因為定時器t0控制著脈沖信

28、號的輸出，關閉定時器t0也就阻止了脈沖信號的輸出。3.2.4 電機控制中斷程序流程圖定時器中斷0服務程序流程圖如圖3-4所示： 圖3-4 定時器中斷0服務程序流程圖定時器中斷0服務程序的中斷時間由當前的轉速決定。進入中斷程序后，首先要保護現場，再根據當前值設置th0和tl0的值。然后判斷轉動方向控制位的值，如果是0則控制脈沖信號p1.0、p1.2輸出，如果是1則控制脈沖信號p1.1、p1.3輸出。最后恢復現場，返回，等待下次中斷。通過用當前轉速控制中斷時間，控制了脈沖的輸出頻率，也就到達了控制步進電機轉動速度的目的；通過檢測方向控制位的電平，選擇脈沖信號p1.0、p1.2與p1.1、p1.3間

29、的切換，控制了步進電機各引出端的接通順序，也就到實現了步進電機轉動方向的控制。各模塊控制的詳細程序附于最后。第4章 調試與改進4.1 調試與改進在系統完成后測試系統，檢查硬件和軟件是否能夠協調運行，并對系統出現的情況進行分析，看是否能夠達到系統創作之初所設想的效果，如達不到則重新修改系統的硬件結構或者修改軟件的程序部分，直到達到設計需要為止。本系統的設計思路為：首先從整體上劃分出各功能模塊，然后硬件和軟件同時進行依次完成各個功能模塊，最后將各個模塊聯系起來完成整個系統。在硬件調試的過程中，遇到了很多問題。主要有：1. 確定步進電機的使用方法，和控制模式。此處尤為重要，這是整個系統的基礎，也是確

30、定軟件是否能控制步進電機思路的開端。2.鍵盤設計完成后，在多次運行過程中發現按鍵是否按下難以直觀準確判斷，在此處進行改進設計，為每一個按鍵接上一個發光二極管，當有鍵按下時，相對應的發光二極管變亮，使得按鍵動作形象直觀。并以此方法測試步進電機控制程序。3.向電源插座送入12v直流電源，測量lm7805輸出腳對地電壓，是否為5v左右，這個電壓的測量可以直接在l7805的out腳和gnd之間完成。4. 單片機應用(電源)注意事項:在電源兩端應該加一個47uf以上的電解電容和一個0.1uf的小電容，進行電源去藕濾波。5.可供霍爾片檢測到的信號注意是s磁極。軟件測試的時候也有些問題，主要有：1.軟件去抖

31、方式，和時間的控制。2.控制步進電機轉動的程序段完成后，調試發現對步進電機速度的控制范圍過小，查閱資料后發現設計思路不太合理，原先的設計思路是用主程序控制步進電機轉動，采用延時方式控制步進電機速度，由定時器處理鍵盤；改進程序，主程序用來處理鍵盤，由定時器控制步進電機轉動，步進電機轉動速度由定時器定時時間決定。問題得到解決，不僅擴大了步進電機速度的控制范圍，也使得單片機對步進電機速度的控制更加精確。4.2 運行結果連接好硬件電路，上電復位，程序開始運行。1.此時步進電機不轉動，led數碼管不顯示；按下啟停鍵，步進電機開始轉動，led數碼管顯示數值當前數值，即當前步進電機的轉速為25轉/分；2.此

32、時每按下加速鍵一次，led數碼管顯示數值加1，步進電機轉動速度相應增加；此時每按下減速鍵一次，led數碼管顯示數值減1，步進電機轉動速度相應減少；此時若按下方向控制鍵，步進電機立即向相反方向轉動，轉動速度保持不變；此時若按下啟停鍵，步進電機停止轉動，led數碼管停止顯示為0，符合設計要求。第五章 總結經過老師耐心細致的指導，經過近半個月的努力，本次畢業設計課題步進電機控制系統告一段落。步進電機控制系統主要分為硬件設計和軟件設計兩個部分：硬件設計主要是把單片機最小系統、鍵盤控制模塊、步進電機驅動模塊、數碼顯示模塊、測速模塊各個硬件功能模塊及其它元件合理搭配并連接起來使其能夠為軟件運行提供一個硬件

33、平臺。軟件設計主要是通過編寫程序代碼，實現對整個系統的控制。在系統上電復位后程序自動運行，通過接受外部的鍵盤操作修改系統參數值，控制步進電機的啟停，以及轉速的增減和轉動方向的改變；定時器t0根據系統參數控制步進電機的轉動；實現步進電機轉動速度的動態顯示。本系統具有相當的實用功能,兩片單片機分別實現步進電機控制和測速，能基本符合實際應用需求，本次設計由于設計時間較短，個人能力以及精力等因素的限制，加之設計經驗的不足，該系統還有許多不盡如人意的地方。該系統未能完全的實現設計的所有功能。如：利用鍵盤輸入轉速值實現轉速的控制，動態設置最低轉速和最高轉速等。在把理論設計轉換成實物的整個過程，如：電路設計

34、、分析計算、畫電路圖、焊接電路、檢查調試、軟件流程控制設計分析、編寫調試軟件、燒寫軟件到整個軟硬件系統的調試，最后直到系統完成。其中整個系統的前期準備是首先必須做到位的，如控制什么、用什么控制、得到什么結果，進而對各部分應選擇具體的芯片作進一步的考慮，以使系統得到最優的表現。通過本課題，一方面我在查閱資料的基礎上，了解stc10f04單片機控制的一些基本技術，掌握其控制系統的分析方法與實現方法,能對單片機外圍電路設計進行系統學習與掌握；另一方面，在設計步進電機控制系統的硬件電路，控制程序和相應的電路圖時，應充分運用說學知識，善于思考，琢磨，分析。參考文獻1 李慶亮. c語言程序設計實用教程.

35、北京：機械工業出版社，20062 王新穎. 單片機原理及應用設計. 北京：北京大學出版社，20083 張亞華. 電子電路計算機輔助分析與輔助設計. 北京 航空工業出版社，20044 莫正康. 電力電子應用技術. 北京：機械工業出版社，20095 曾曉宏. 數字電子技術. 北京：機械工業出版社，20086 江曉安. 模擬電子技術. 陜西：西安電子科技大學出版社，2007附 錄附錄一：電路原理圖清單附錄一 圖：電路原理圖附錄二：源程序清單主控程序：#include<regx51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit up=p21; /提速sbit down=p22; /減速sbit rotation=p20; /轉向sbit run=p23;int speed=10;static rot=0; /正轉(反轉)static uint step=0; /起始步/void delay (int i)int k=100;