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大学 单片机 原理 应用 利用 运用 胡辉 课件 ppt

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第10章 单片机应用系统设计 10.1 单片机应用系统设计的开发步骤 一个完备的单片机应用系统包括硬件和软件两大部分，其中硬件部分包括扩展的存储器、键盘、显示、前向通道、后向通道、控制接口电路以及相关芯片的外围电路等，软件的功能就是指挥单片机按预定的功能要求进行操作的程序。 10.1.1 系统总体设计 系统总体设计是单片机系统设计的前提，合理的总体设计是系统成败的关键。总体设计关键在于对系统功能和性能的认识和合理分析。系统单片机及关键芯片的选型，系统基本结构的确立和软、硬件功能的划分也是系统总体设计的重要组成部分。10.1.2 硬件设计1程序存储器 2数据存储器 3I/O接口 4总线驱动器 5抗干扰电路 10.1.3 软件设计 1系统定义 （1）定义说明各输入/输出口的功能。 （2）在程序存储器和数据存储器区域中，合理分配存储空间。（3）对面板控制开关、按键等输入量以及显示、打印等输出量也必须给予定义。 （4）针对可能出现的由干扰引起的错误进行容错设计，给出错误处理方案。 2软件结构设计10.1.4 系统总体调试 （1）硬件调试 （静态调试和动态调试）（2）软件调试 （3）系统联调 （4）现场调试 10.1.5 程序固化，系统独立运行 将程序固化在单片机系统的程序存储器当中，目标系统就可以独立运行了。目标样机独立运行一段时间进行老化后，如果没有故障产生，即可认为整个系统开发成功。 10.2 设计实例1步进电机的控制1.设计目的（1）掌握单片机对步进电机的控制方法（2）掌握步进电机正转、反转、速度及步数控制的方法2.技术要求（1）使用三向六拍步进电机，编程使步进电机正向/反向旋转10圈（2）旋转时间为2秒（3）旋转方向由手动控制步进电机控制原理 （1）单相三拍方式：按单相绕组施加电流脉冲正转：ABCA反转：ACBA（2）双相三拍方式：按双相绕组施加电流脉冲正转：ABBCCAAB反转：ACCBBAAC（3）三相六拍方式：单相绕组和双相绕组交替施加电流脉冲正转：AABBBCCCAA反转：AACCCBBBAA3.设计方案 步进电机速度控制的方法就是改变各通电脉冲的时间间隔，由脉冲延时程序控制即可。在输出控制电平后，由延时程序控制每一步的时间，即可达到控制步进电机速度的目的。如本设计要求2秒旋转10圈，则每一步需要的时间为：t=2s/10NZr=2000ms/103240=833s。其中N=MCC，即运行拍数，其中MC为绕组相数（本题为三相），C为状态系数。三拍时，C=1；六拍时，C=2。Zr为转子齿数（40个）。步进电机的步数控制由要求旋转圈数除以每一步旋转的角度即可。设计要求旋转10圈，则10360o/1.5=2400圈（960H）。4.电路 5.参考程序 ORG1000HAA1：MOVR3，#960H；确定步进电机前进步数AA2： MOVR4，#00H MOVDPTR，#STEP；控制模型首地址送DPTR JNBP1.4，FAN；判断正转还是反转ZHENG：MOVA，R4 MOVCA，A+DPTR JZAA2；旋转一圈后转回AA2 MOVP1，A；控制步进电机旋转 ACALLDELAY；延时，控制速度 INCR4；控制步数加1 DJNZ R3，ZHENG ；步数未完继续 RETFAN： MOVA，R4；取反向控制模型偏移量 ADDA，#07H MOVR4，A AJAMPZHENGDELAY：（延时833s）STEP：DB 01H，03H，02H，06H，0