单片机课程设计报告.ppt

1、单片机课程设计报告,方案的选择,方案一：步进电机采用四相单四拍工作方式，用数码显示管显示电机的速度等级和转向信息。 方案二：步进电机采用四相双四拍工作方式，没有数码显示显示电机信息 两方案的共同点： 步进电机的换向控制：给定工作方式正序换相通电，步进电机正转；将通电顺序反过来就可以实现步进电机的反转了。换向时还要降速停止或降到突跳频率范围之内再换向，一般包括减速、转向、加速三个过程。 步进电机的速度控制：两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快，调整送给步进电机的脉冲频率，就可以对步进电机的速度进行调试。 步进电机的起停控制：通过外部中断触发控制电机的运行和停止。,方案一的优点和缺点： 方案一采

2、用单四拍控制，在软件编程的时候比较方便和简洁，便于对其工作过程的理解。另外，该方案采用了数码显示管显示电机的速度等级和转向信息，便于步进电机工作过程的观察，便于实验的调试。缺点是增加了数码显示管，在经费预算上多了一笔，而且在进行汇编程序编程的时候多了显示电路的考虑，在焊接的时候也多了显示电路的焊接，工作量增大不少。 方案二的优点和缺点： 对比与方案一，方案二采用了双四拍的工作方式显得没那么好理解，而且在进行编程的时候也麻烦了许多。没了数码显示管，不能直观地了解到速度的变化和转向的变化，不便于电机的调试。但是其也有其优点，少了数码显示管一块，首先经费预算上可以比较节俭，而且减少了显示电路的编程和

3、焊接，减少了工作量。 通过对比，方案一和方案二在试验原理上基本一样，都具有可行性，但是此实验的目的是加强我们对单片机的深层次的认识，所以我们组偏向与在电路上加上显示电路一块，这样可以多了解单片机一方面知识，加强我们对单片机的理解。另外，鉴于我们的汇编程序学习不是很过关，在对双四拍工作方式的编程工作上也有一定的难度，所以我们会选择单四拍工作方式。最后，加上了数码显示管虽说会加大我们的工作量，但是同时也方便了我们的调试工作。综上所述，我们组员将会选择方案一进行课程设计。,电路设计原理分析,本设计的硬件电路只要包括控制电路、最小系统、驱动电路、显示电路四大部分。最小系统只要是为了使单片机正常工作。控

4、制电路只要由开关和按键组成，由操作者根据相应的工作需要进行操作。显示电路主要是为了显示电机的工作状态和转速。驱动电路主要是对单片机输出的脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动。,（1）控制电路 根据系统的控制要求，控制输入部分设置了启动控制，换向控制，加速控制和减速控制按钮，分别是K1、K2、S2、S3，通过K1、K2状态变化来实现电机的启动和换向功能。当K1、K2的状态变化时，内部程序检测P1.0和P1.1的状态来调用相应的启动和换向程序，发现系统的电机的启动和正反转控制。 根据步进电机的工作原理可以知道，步进电机转速的控制主要是通过控制通入电机的脉冲频率，从而控制电机的转速。对于单片机而言，主

5、要的方法有：软件延时和定时中断在此电路中电机的转速控制主要是通过定时器的中断来实现的，该电路控制电机加速度主要是通过S2、S3的断开和闭合，从而控制外部中断根据按键次数，改变速度值存储区中的数据（该数据为定时器的中断次数），这样就改变了步进电机的输出脉冲频率，从而改变了电机的转速。,（2）最小系统 单片机最小系统或者称为最小应用系统，素质用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、复位电路、晶振电路。 复位电路：使用了独立式键盘，单片机的P1口键盘的接口。该设计要求只需4个键对步进电机的状态进行控制，但考虑到对控制功能的扩展，使用了6路独立式键盘

6、。复位电路采用手动复位，所谓手动复位，是指通过接通一按钮开关，使单片机进入复位状态，晶振电路用30PF的电容和一12M晶体振荡器组成为整个电路提供时钟频率。 晶振电路：8051单片机的时钟信号通常用两种电路形式电路得到：内部震荡方式和外部中断方式。在引脚XTAL1和XTAL2外部接晶振电路器（简称晶振）或陶瓷晶振器，就构成了内部晶振方式。,3）驱动电路 通过ULN2803构成比较多的驱动电路。通过单片机的P1.0P1.3输出脉冲到ULN2803的1B4B口，经信号放大后从1C4C口分别输出到电机的A、B、C、D相。,（4）显示电路 在该步进电机的控制器中，电机可以正反转，可以加速、减速，其中电

7、机转速的等级分为七级，为了方便知道电机的运行状态和电机的转速的等级，这里设计了电机转速和电机的工作状态的显示电路。在显示电路中，主要是利用了单片机的P0口和P2口。采用两个共阳数码管作显示。第一个数码管接的a、b、c、d、e、f、g、h分别接P0.0P0.7口，用于显示电机正反转状态，正转时显示“1”，反转时显示“一”，不转时显示“0”。第二个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h分别接P2.0P2.7口，用于显示电机的转速级别，共七级，即从17转速依次递增，“0”表示转速为零。,内容步骤,1、在限定日期前完成选题，并通过图书馆、网络查询等途径查询课程所需资料，完善选定的方案设计。在完成方案的

8、设计后，进行方案比较，组内讨论后最后选择、确定方案； 2、确定方案后，需根据方案列出实验过程所需的元器件清单（过程中需注意元器件的可买性）；根据所选方案，列出程序清单。确定元器件清单及程序清单后及时提交，以便学院在我们进行实验前准备设备器材； 3、组内成员经过讨论后，确定任务分配表、设计时间安排表； 4、整理课程设计方案，包括方案选择、电路设计原理分析、内容步骤、任务分配表，完成后提交；,5、根据课程安排在周二至周五正常上课时间段进行实验。根据本组的设计方案，课程设计原理，进行电路焊接，实验时组员根据分配的任务，分工合作，保障实验进度。每次完成电路焊接后需对电路进行调试，排除焊接失误、电路故障等可能，确保实验顺利进行； 6、提前完成实验的小组可提前提交作品及设计报告并提前答辩，提交作品及课程设计报告并现场演示； 7、在提交作品和纸质的课程设计报告给相关指导老师后，将本组的电子版资料、电子版课程设计报告、电子版Powerpoint交到本班学习委员处。,任务分配表,（1）元件清单及程序清单：谭建辉 （2）课程设计简介PPT的制作： 方案选择设计：欧阳麒麟 电路原理设计：刘立本 内容步骤设计：沈勇 任务分配表设计：庞日辉 整理检查：谭建辉 （3）电路的焊接 控制电路的焊接：沈勇 复位电路的焊接：刘立本 驱动电路的焊接：欧阳