基于C51的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)

1、2015年6月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：木次設(shè)計(jì)的題目是步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)耍求實(shí)現(xiàn)用單 片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制和正、反向點(diǎn)動(dòng)控制，在實(shí)現(xiàn)上面的兩個(gè)基木 功能后，再用單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)控制。在完成上述設(shè)計(jì)后，用 proteus軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真驗(yàn)證。為了能夠?qū)崿F(xiàn)要求的這些功能，在這個(gè)畢業(yè)設(shè) 計(jì)中，采用了 4*4鍵盤、c51單片機(jī)最小系統(tǒng)、lcd （lm016l）液晶顯示模 塊、（uln2003a）電機(jī)馭動(dòng)來選擇的步進(jìn)電機(jī)（28byj-48） > 一個(gè)外部指示 燈電路。4*4鍵盤用來讀入需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作（包括正向傳、反向傳、正向點(diǎn)

2、動(dòng)、反向點(diǎn)動(dòng)、調(diào)速等按鈕）；單片機(jī)模塊用來處理讀入的數(shù)據(jù)并發(fā)出相應(yīng)的 指令（如止轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)等）；lcd顯示模塊主要用來顯示當(dāng)而電動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù) （每分），當(dāng)在鍵盤輸入無效時(shí)，顯示無效標(biāo)志；添加驅(qū)動(dòng)（uln2003a）的 作用是驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)在這個(gè)系統(tǒng)中正常工作；步進(jìn)電機(jī)作為此次設(shè)計(jì)的執(zhí)行裝 置。本系統(tǒng)的執(zhí)行流程可以概括為：當(dāng)操作人員按下相應(yīng)鍵盤按鈕后，單片機(jī) 掃描鍵盤并讀入操作人員的目的，經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部c程序處理發(fā)岀相應(yīng)的動(dòng)作 指令，然后送入電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，之后發(fā)出指令使顯示模塊和指示 燈模塊工作。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；步進(jìn)電機(jī)；鍵盤模塊；顯示模塊；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要desig

3、n of stepping motor controlled by single-chip microcomputersystemabstract: this design is the subject of step motor controlled by single-chip microcomputer system design. design requirements to achieve and the microcontroller to reverse the step motor control and positive and negative control, after

4、 achieving two basic functions, and then adjusting the speed of single chip microprocessor stepping motor control. on completion of this design, the proteus system simulation software. in order to be able to implement these features in this graduation project, using a 4*4 keyboard, c51 monolithic in

5、tegrated circuit system, lcd (lm016l) lcd modules, (uln2003a) motor drive for stepper motors (28byj- 48), an external led circuits. 4*4 keyboard to read into the required action (including positive turn, reverse turn, forward, reverse and speed buttons); microcontroller module is used to read the da

6、ta and issue corresponding instructions (forward, reverse, etc); lcd display module is used to display the current motor speed (per minute), the keyboard input is invalid, display invalid flag; add drive (uln2003a) role is to drive the stepper motor in this system works; as the design of step motor

7、actuator. the system implementation process can be summarized as follows: when the operator presses the appropriate keyboard button, single chip scans the keyboard and read into the operator's purpose, processed by the monolithic integrated circuit inside a c program to issue corresponding instr

8、uctions, and then into the motor driver module the motor action, issued after the directive makes the display module and led modules.keywords: single chip; stepping motors; keyboard; display block; motor drive module1緒論11.1步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)研究意義11.2步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，水平11.3步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)214步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

9、的基本任容22系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理方案和硬件設(shè)計(jì)32.1步進(jìn)電機(jī)型號(hào)的選擇、電機(jī)參數(shù)以及耍實(shí)現(xiàn)的目的32.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及原理圖32.3單片機(jī)最小系統(tǒng)42.4外部輸入4*4矩陣式鍵盤72.4.1矩陣式鍵盤的構(gòu)成及鍵盤掃描7242按鍵的功能設(shè)置及按鍵功能的使用72.5lcd顯示模塊lm016l液晶顯示器92.6步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊uln2003a及步進(jìn)電機(jī)122.7指示燈模塊143軟件設(shè)計(jì)介紹及proteus仿真173.1主程序173.2鍵盤掃面程序173.3內(nèi)部處理執(zhí)行程序193.4顯不程序193.5正反轉(zhuǎn)程序213.6正反向點(diǎn)動(dòng)程序213.7調(diào)速模式程序223.8 proteus 仿真243.8正轉(zhuǎn)

10、仿真243.8.2反傳仿真253.8.3正向點(diǎn)動(dòng)仿真25384止向點(diǎn)動(dòng)仿真263.8.5輸入無效時(shí)仿真273.8.6調(diào)速模式正常輸入情況下仿真283.8.7調(diào)速模式非正常輸入情況下仿真29結(jié)論31致謝32參考文獻(xiàn)33附錄351緒論1.1步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)的研究意義經(jīng)過兒十年的發(fā)展，單片機(jī)控制技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，而且在應(yīng)用到 它的那些領(lǐng)域都起著很大的作用。用單片機(jī)來控制的那些智能系統(tǒng)在實(shí)際屮 大幅減少了需要投入的人力資源，而且述提高了生產(chǎn)效率和提高了工程質(zhì)量。 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的這些優(yōu)越性，目前國(guó)家將單片機(jī)也作為重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，各大高校 也將單片機(jī)單片機(jī)教學(xué)列為重點(diǎn)必修課程，就是為了以后有更多

11、這方面的人 才。步進(jìn)屯機(jī)不同于傳統(tǒng)電機(jī)，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)及原理上冇很大的區(qū)別，正是因?yàn)?這些差異，步進(jìn)電機(jī)才在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域有著自己獨(dú)到的優(yōu)越性0。因?yàn)?步進(jìn)屯機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能，通常將步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用在一些轉(zhuǎn)速要求低以及要求冇定 位功能的工程場(chǎng)合，步進(jìn)電機(jī)在這些領(lǐng)域屮發(fā)揮著自己巨大的作用。在步進(jìn)電 機(jī)止在被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，社會(huì)需求也在不斷的變化，要使步進(jìn)電機(jī)能夠滿足 不斷變化的社會(huì)需求，這就需要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)不斷研究來促使技術(shù)的革 新。在這個(gè)一切要求智能化的時(shí)代里，步進(jìn)電機(jī)也不例外?；诘膯纹瑱C(jī)的步 進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)是一種用得很多的常見系統(tǒng)，它在我們的身邊都得到很廣的運(yùn) 用。單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)在

12、一般的生活中為人們提供更多的方便，為現(xiàn) 代快捷生活提供保障，同時(shí)在在工程中應(yīng)用中相對(duì)人工操作不僅提高了效率而 且還提高質(zhì)量。在一些復(fù)雜的狀況下，這樣的控制系統(tǒng)更是克服了很多現(xiàn)實(shí) 人工難解決的問題。單片機(jī)控制系統(tǒng)的這些優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它的方便、快 捷、高效率、高精度以及使用場(chǎng)合廣泛。因?yàn)閱纹瑱C(jī)這些優(yōu)秀的性能和步進(jìn) 屯機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，由他們組成起來的控制系統(tǒng)類型就會(huì)變多。但是需求也會(huì)變 得更加的復(fù)雜，這就需要整個(gè)系控制統(tǒng)技術(shù)隨著社會(huì)需求的變化而發(fā)展進(jìn)步。 所以，對(duì)于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)的研究不能滿足于現(xiàn)狀，而是要不斷 投入，認(rèn)真研究，使單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)不斷進(jìn)步！1.2步進(jìn)電機(jī)的單片

13、機(jī)控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平現(xiàn)在常見又應(yīng)用得廣的常用芯片是atmel系列的單片機(jī)，這種單片機(jī)應(yīng)用 起來非常靈活，在封裝時(shí)乂因?yàn)樗捏w積小占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，而口他的功能還很 強(qiáng)。所以它的應(yīng)用領(lǐng)域在生活屮就非常深入。單片機(jī)科技進(jìn)步很快，它的各大 生產(chǎn)商也在不斷開發(fā)升級(jí)自己的產(chǎn)品，單片機(jī)由由最初的8位到了今天很常見 的32位，單片機(jī)的功能由單一功能到了今天的多功能，還右些特殊功能的單片 機(jī)也都在被不斷推廣?；趩纹瑱C(jī)的各種小型控制系統(tǒng)不斷被科技工作者開 發(fā)出來，這些控制系統(tǒng)不僅已經(jīng)應(yīng)用到我們生活小，單片機(jī)的小型控制系統(tǒng)也 同樣應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn)方面。步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展也隨著需求的變化在不斷進(jìn) 步，在三類步進(jìn)電機(jī)

14、中，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)隨著社會(huì)科技的進(jìn)步以及用戶對(duì)精度 的耍求正在逐漸被淘汰，其他兩種步進(jìn)電機(jī)還在不斷地取得研究成果?，F(xiàn)在市 場(chǎng)上己經(jīng)有各種i古i定型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)來滿足用戶的需求，如果用戶有特殊要求 的情況下，廠商述可以根據(jù)用戶的個(gè)人需求制造出各種指標(biāo)都滿足特定需要的 步進(jìn)電機(jī)。由它們構(gòu)成的控制系統(tǒng)可以說是一種相對(duì)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，這也是為 什么應(yīng)用得這么廣泛。例如，生活中我們將這種控制系統(tǒng)應(yīng)用于有定位需要 的地方，如自動(dòng)窗簾等；在工業(yè)中，我們將它應(yīng)用于車床，織布機(jī)等。隨著科 技的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)也必然會(huì)應(yīng)用到以后的更多場(chǎng)合。1.3步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)單片機(jī)經(jīng)過幾十年的研發(fā)升

15、級(jí)，它的功能已經(jīng)非常完善，現(xiàn)在單片機(jī)主要 向大容量，高性能化，外圍電路內(nèi)裝化發(fā)展；步進(jìn)電機(jī)的研發(fā)主要會(huì)向著提高 穩(wěn)定性、降低噪聲、簡(jiǎn)化外圍驅(qū)動(dòng)電路發(fā)展。步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)的控制系統(tǒng)也 會(huì)隨著社會(huì)進(jìn)步而升級(jí)換代，現(xiàn)代控制科學(xué)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)出更加滿足用戶需求 的控制系統(tǒng)。1.4步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任容通過這次設(shè)計(jì)來體會(huì)學(xué)過的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)加深對(duì)這些知識(shí)的理解 和掌握。在這個(gè)過程中，通過真止設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，來強(qiáng)化口己的的軟硬件知 識(shí)。同時(shí)使用proteus軟件完成碩件設(shè)計(jì)和后續(xù)的系統(tǒng)功能仿真。本次設(shè)計(jì)要使 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能：1、步進(jìn)電機(jī)的正、反向的控制。2、正向點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制。3、反

16、向點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制。4、步進(jìn)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)的控制。5、顯示（速度）功能。通過分析這些要求，當(dāng)完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)z后，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程為：鍵盤輸 入指令，單片機(jī)處理指令并發(fā)岀指令，電機(jī)執(zhí)行，指示燈亮，顯示模塊顯示速 度。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理方案和硬件設(shè)計(jì)2.1電機(jī)型號(hào)的選擇、電機(jī)參數(shù)以及要實(shí)現(xiàn)的目的本次設(shè)計(jì)選擇的步進(jìn)電機(jī)型號(hào)是28byj-48如圖21，該型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)屬 丁低電壓低轉(zhuǎn)數(shù)的步進(jìn)電機(jī)，一般用于學(xué)習(xí)研究。該型步進(jìn)電機(jī)的主要參數(shù)如 表21,本次設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制功能，步進(jìn)電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng) 原理將與驅(qū)動(dòng)模塊一起介紹。圖2-1 28byj-48型步進(jìn)電機(jī)表2-1 28byj-48型步進(jìn)電機(jī)參

17、數(shù)相數(shù)：4電壓：5v相電阻歐姆1 0%： 300 步距角：5.625/64減速比：1:64 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： = 300起動(dòng)頻率： = 500定位轉(zhuǎn)矩： = 300噪聲：v二35 絕緣介電強(qiáng)度：600vac1s2.2在碩件設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)時(shí)采用了 at89c51單片機(jī)作為處理模塊，采用一個(gè) 外部4*4的矩陣式鍵盤作為信號(hào)輸入端，顯示模塊采用的是lcd (lm016l) 液晶顯示器，執(zhí)行部分則由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(uln2003a)和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，系 統(tǒng)原理圖如圖2-2o圖2-2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖2.3單片機(jī)最小系統(tǒng)由于這次的設(shè)計(jì)需要使控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制功能需求at89c51都能夠 實(shí)現(xiàn)，這種單片機(jī)又是市而上

18、最常見的，應(yīng)用又最廣泛月經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的單片機(jī)。 在平時(shí)的單片機(jī)學(xué)習(xí)小也是以這種單片機(jī)為基礎(chǔ)的，選擇這種單片機(jī)會(huì)在系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時(shí)降低設(shè)計(jì)難度，在設(shè)計(jì)中遇到問題時(shí)，關(guān)于這種單片機(jī)的資料也有很多 可以參考。at89c51單片機(jī)由9個(gè)部分組成，這9個(gè)部分通過一個(gè)芯片內(nèi)部 的總線連接到一起就構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)由圖23可看出單片機(jī)芯片可以簡(jiǎn)單 看作是由cpu和其他常用的外圍電路的組合結(jié)構(gòu)。at89c51引腳介紹如表 22,芯片如圖24,芯片ea接5v電源。圖2-3單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖表2-2單片機(jī)引腳功能端口功能p08位雙向i/o up18位雙向i/o 口p28位雙向i/o 口p38位雙向i/o 口xtal1接外部時(shí)鐘電

19、路xtal2接外部時(shí)鐘電路rst復(fù)位輸入/psen選通信號(hào)ale在外部flash編程期，端口用于編程脈沖/ea在外部flash編程期間，端口接12v電源單片機(jī)不僅有數(shù)據(jù)傳送的功能，還有串行口，中斷，定時(shí)器等功能。然而如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要利用單片機(jī)的這些功能就必須要利用到p3 口來實(shí)現(xiàn)這些功能。8位雙向i/o 口是這個(gè)特殊端1的基本功能，而且還貝其他端1不貝備的特殊功能，這個(gè)端口作為其他功能使用時(shí)功能表如表2-3111oa 2-3 p3 口功能端口功能p3.0串行輸入口p3.1串行輸出口p3.2外部中斷0p3.3外部中斷1p3.4計(jì)時(shí)器0外部輸入p3.5計(jì)時(shí)器1外部輸入p3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通p

20、3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通u119"892930>xtal1xtal2rstpsenaleeap0.0/ad0p0.1/ad1p0.2/ad2p0.3/ad3p0.4/ad4 =:j 5/ad5p0.6/ad6p0.7/ad7p2.0/a8p2.1/a9 p2.2/a10 p2.3/a11 p2.4/a12 p2.5/a13 p2.6/a-4 p2.7/a15393837363534333222230 12 3 4 5 6 7 ppppppppp3.0/rxdp3.1/txdp3.2/int0p3.3/int7p3.4/t0p3.5tp3.6.w3p3.7/rd-o1117圖2

21、4單片機(jī)芯片晶振電路外部晶振電路的組成可以參考下圖。晶振電路的作用是提供時(shí)鐘信號(hào)，如 果要使單片機(jī)正常工作，時(shí)鐘信號(hào)是必須要有的叨。而且這芯片的運(yùn)行速度還 與這個(gè)屯路中品振的頻率直接相關(guān)。在本次設(shè)計(jì)中，品振電路采用12mhz的品振接入，兩個(gè)個(gè)電容的取值均為22pf，構(gòu)成外部晶振電路如圖2-5oc122pfx1圖25外部晶振電路復(fù)位電路系統(tǒng)采用的at89c51單片機(jī)本身具右上電就自動(dòng)復(fù)位的功能，但在設(shè)計(jì)屮 再接入一個(gè)外部手動(dòng)復(fù)位電路是為了保證單片機(jī)在某些情況手動(dòng)復(fù)位。外部 復(fù)位電路由兩個(gè)電阻，一個(gè)電容，一個(gè)手動(dòng)按鈕，電源組成。兩個(gè)電阻取值為 10k歐姆，電容取值為10uf,電源為12v,具體復(fù)位

22、電路如圖9 （接線斷接入 單片機(jī)26 （rst）引腳）。2.4外部4*4矩陣式鍵盤2.4.1矩陣式鍵盤的構(gòu)成及鍵盤掃描如圖28, 4*4矩陣式鍵盤出4行4列16個(gè)鍵盤構(gòu)成，每行的4個(gè)鍵盤按鈕 用行線相連，每列的4鍵盤按鈕用列線相連，4根行線的分別接入p1 口的p高 4位作為輸出端，4根列線分別接入p1 口的低4位作為輸入端。當(dāng)利用按鍵執(zhí)行操作，系統(tǒng)就掃描鍵盤。下面介紹掃描有無鍵按下的步 驟：第一步，使p1 口高4位為低電平（0）；第二步，掃描p1 口低4位，如有 列線為低電平（0），則有鍵按下i當(dāng)掃描結(jié)果是有鍵按下時(shí)，就要確定具休的鍵盤來響應(yīng)。確定是哪一個(gè)鍵 盤被按下的步驟：第一步，依次使p1

23、 口高4位為低電平；第二部，在行線為低 電平的同時(shí)，依次掃描列線，若有列線為低電平，則按卜的鍵位于該行線也列 線交叉的位置i®。2.4.2鍵盤的功能設(shè)置及鍵盤功能的使用如圖28屯路圖4*4矩陣鍵盤構(gòu)成16個(gè)鍵盤，在本系統(tǒng)中，處理程序分別 將這16個(gè)鍵賦予不同的意義來實(shí)現(xiàn)不同的功能。用2.4.1屮所述的鍵盤掃描方 式，在程序中當(dāng)這16個(gè)按鍵被分別按下時(shí)（每次只能按下一個(gè)鍵），會(huì)分別為 每一個(gè)按鍵的動(dòng)作返冋一個(gè)唯一的鍵值，每個(gè)鍵盤按下吋返回的鍵值為圖2-7 中描號(hào)中的值（如：p1.4與p1.3交叉位置的按鍵鍵值為1 （在系統(tǒng)處理中也將 該鍵值的功能設(shè)置為1是為了程序處理的方便）。在該系統(tǒng)

24、中，每個(gè)不同的 鍵（下而用對(duì)應(yīng)鍵值代替相應(yīng)按鍵作為區(qū)分）都冇自己功能:1-9鍵的功能為 19數(shù)字鍵，10鍵的功能為數(shù)字鍵0, 11鍵的功能為“停止”鍵，12鍵的功能為 “調(diào)速”設(shè)置鍵，13鍵的功能為“正轉(zhuǎn)”（正向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)）鍵，14鍵的功能為“反 轉(zhuǎn)”（反向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)）鍵，15鍵的功能為“止點(diǎn)"（止向點(diǎn)動(dòng)）鍵，16鍵的功能 為“反點(diǎn)"（反向點(diǎn)動(dòng)）鍵。鍵盤又分為功能鍵和非功能（數(shù)字）鍵。當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為冇按鍵輸入時(shí)，首先會(huì)判斷這個(gè)鍵的屬性，如果一次按鍵輸入 中的第一個(gè)按鍵不是功能鍵，系統(tǒng)將建立輸入無效標(biāo)志，此次輸入失敗系統(tǒng)返 回繼續(xù)掃描鍵盤，所以在一次按鍵輸入過程中，數(shù)字鍵被率先按下的

25、操作是無 效的。如果第一個(gè)被按下的按鍵是功能鍵，系統(tǒng)將執(zhí)行它的功能（如：第一個(gè) 被按下的按鍵為“正轉(zhuǎn)"按鍵，系統(tǒng)將發(fā)出正轉(zhuǎn)指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示模塊）。 但是當(dāng)步進(jìn)電機(jī)處于靜止的情況下，如果按上述情況按的功能鍵為“停止”鍵 時(shí)，系統(tǒng)也將建立無效標(biāo)志，此次輸入失敗系統(tǒng)繼續(xù)掃面鍵盤，所以在步進(jìn)電 機(jī)靜止過程屮對(duì)系統(tǒng)的“停止"操作也是無效的。當(dāng)系統(tǒng)掃描到“調(diào)速"功能鍵被按下時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)速模式，09數(shù)字 鍵此時(shí)被激活。調(diào)速模式卜，調(diào)速鍵z后的按鍵值將被系統(tǒng)存儲(chǔ)，系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù) 字以另一個(gè)功能鍵（正轉(zhuǎn)鍵和反轉(zhuǎn)鍵）被按下結(jié)束。在調(diào)速鍵和另一個(gè)功能鍵 z間被按卜的鍵（正常情況為

26、數(shù)字鍵）的值被系統(tǒng)認(rèn)為是用戶需耍的運(yùn)行速 度。在調(diào)速模式下運(yùn)行后，系統(tǒng)自定義速度運(yùn)行，運(yùn)行的速度為在兩個(gè)功能鍵 之間輸入的速度。鍵盤具體使用方法可以概括為：當(dāng)需要步進(jìn)電機(jī)正、反向點(diǎn)動(dòng)吋，按下“正 點(diǎn)''、“反點(diǎn)”按鍵（15> 16鍵）即可；當(dāng)需要步進(jìn)電機(jī)止、反向止常動(dòng)作時(shí)，按 下“正轉(zhuǎn)"、“反轉(zhuǎn)"按鍵（13、14鍵）即可；當(dāng)需要步進(jìn)電機(jī)按照操作者需要的 速度和方向動(dòng)作時(shí)，按下“調(diào)速”按鍵（12鍵）進(jìn)入調(diào)試模式，再用數(shù)字鍵輸入 需要的速度（輸入的速度為每分鐘的轉(zhuǎn)速，最高轉(zhuǎn)速為99轉(zhuǎn)每分），以“正轉(zhuǎn)” 或“反傳'按鍵（13> 14鍵）開始運(yùn)行

27、。p1.0p1.1p1.2p1.3正轉(zhuǎn)（均）/9(9) /5(5)/1(1)/p1.4反轉(zhuǎn)（14/0(10)/6(6)/2(2)/p1.5正點(diǎn)（15）/停止(11)/7(7)/3/p1.6反點(diǎn)（調(diào)速（12）/8(8)/4/p1.7圖27鍵位功能設(shè)置圖2.5 lcd顯喬lcd的顯示原理是采用了液晶分在通電時(shí)會(huì)有序排列的物理特性來實(shí)現(xiàn) 的。lcd不僅體積很小，為一些系統(tǒng)節(jié)省了大量空間資源，而且功耗也相對(duì)較 小，這就使的lcd的應(yīng)用變得非常廣泛。lm016l-共有14個(gè)功能引腳，要使用lm016l實(shí)現(xiàn)顯示功能只需要在其 對(duì)應(yīng)的功能引腳輸入相應(yīng)的信號(hào)即可達(dá)到口的。lm016l在它的內(nèi)部已經(jīng)存儲(chǔ)了很多常

28、用的字符點(diǎn)陣圖形，每個(gè)字符都有其唯一的編碼（地址），包括阿拉 伯?dāng)?shù)字，英文字母大小寫，常用符號(hào)等。lm016l實(shí)物如圖29, lm016l引腳 功能如表2-4 o圖2-9 lm016l實(shí)物圖表2-4 lm016l引腳功能1vss正常情況接地2vdd接電源（+5v）3v0顯示器對(duì)比度調(diào)整端4rs寄存器選擇端5r/w讀寫信號(hào)線6e使能端7db0通常作為雙向數(shù)據(jù)總線8db 1通常作為雙向數(shù)據(jù)總線9db2通常'作為雙向數(shù)據(jù)總線10db3通常作為雙向數(shù)據(jù)總線11db4通常作為雙向數(shù)據(jù)總線12db5通常作為雙向數(shù)據(jù)總線13db6通常作為雙向數(shù)據(jù)總線1 4db7通常作為雙向數(shù)據(jù)總線，也是忙標(biāo)志lm0

29、16l的rs端和r/w端為為寄存器控制功能端口，當(dāng)rs和r/w端口 在不同電平狀態(tài)下吋，lm016l呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)。在需要對(duì)lm016l進(jìn)行操 作吋，就需要了解它在rs和r/w不同狀態(tài)組合下的功能，表2-5為lm016l 的控制功能說明。表2-5 lm016l控制功能說明rsr/w操作說明00寫入指令寄存器（清除屏等）01m busy flag（db7）,以及讀取計(jì)數(shù)器（db0db6） 的值。10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)在本設(shè)計(jì)中由于lm016l連接在單片機(jī)的p0 口，所以在碩件電路設(shè)計(jì)中采 用外接上拉屯阻來彌補(bǔ)p0 口內(nèi)部沒冇上拉電阻可能造成的問題，從而保證顯

30、示 模塊的正常工作。顯示模塊硬件電路圖如圖2-10olcd1hh1 m'1:xt心xt4pqazc fo/lf心 "工22 乜玄心 =2 ； <- =2 = u =a.6ac 二二ur3"peenea.c.1.2.34 占.£.7 二二二二二二 z zatsece1p2das 氏"as =2ia1c pil'.v =2.*<a12 =2.ea3 =2aa4 =2.7arf5圖2-10顯示模塊r=12.6步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊uln2003a及步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)不能曲單片機(jī)直接輸出驅(qū)動(dòng)，所以要使步進(jìn)電機(jī)在單片機(jī)的控制 下動(dòng)作，就要借助其

31、他驅(qū)動(dòng)芯片。在系統(tǒng)的皺件設(shè)計(jì)中，采用了 uln2003a芯 片來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片能夠輸岀人電流且電流增益高，同時(shí)它的 工作電壓還比較大。除此之外，uln2003a的每一對(duì)達(dá)林頓管的基集都有一個(gè) 阻值約為3千歐姆的電阻與z串聯(lián)，可直接接ttl或5v的cmos器件。 uln2003a共有16個(gè)引腳（實(shí)際芯片還有8腳接地），17為信號(hào)輸入端， 9引腳為公共腳一般接電源，1016引腳為信號(hào)輸出端。uln2003a內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 如圖2-1 k、g寸lcocmlllcifkjifkxi los圖2-11 uln2033a內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖步進(jìn)電機(jī)是一種接受到一個(gè)脈沖就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相應(yīng)角度的電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)

32、的驅(qū)動(dòng)信號(hào)指令就是脈沖序列，它的動(dòng)作隨著脈沖序列的變化而變化，所以調(diào)節(jié) 步進(jìn)電機(jī)的速度可以通過調(diào)節(jié)脈沖頻率實(shí)現(xiàn)。如圖2-12是最常見的步進(jìn)電機(jī) （4相）結(jié)構(gòu)剖面圖，和其他電機(jī)一樣，步進(jìn)電機(jī)的工作原理也是通過給線圈 繞組通電形成磁場(chǎng)，通過磁力使電機(jī)的轉(zhuǎn)子傳；1佃不同于其他電機(jī)的地方是， 步進(jìn)電機(jī)接受的電流信號(hào)是電流脈沖信號(hào)，每接受一個(gè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角 度。要使步進(jìn)電機(jī)和其他電機(jī)一樣連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就需要給步進(jìn)電機(jī)的幾個(gè)接線端 發(fā)送正確的脈沖序列。在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，木次系統(tǒng)采用的是28byj-48型步進(jìn)電機(jī)，它的基本參數(shù)如 表2-1 o 28byj-48型是4相步進(jìn)電機(jī)，可以采用4拍或8拍方式驅(qū)動(dòng)，本系統(tǒng)

33、 采用八拍方式（aabbbcccdddaa）。在這種驅(qū)動(dòng)方式下運(yùn)行，步進(jìn) 電機(jī)接受一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)的是0.9度而不是1.8度。通過計(jì)算可得，若要使步進(jìn)電 機(jī)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，則需要每秒接受400次脈沖。但是每型步進(jìn)電機(jī)都有口己的 速度上限（每種步進(jìn)電機(jī)的速度上限不一樣這由它的參數(shù)決定），步進(jìn)電機(jī)及 驅(qū)動(dòng)模塊硬件圖如圖2-13o圖213步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊2.7指示燈模塊外部指示燈模塊用來使系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)更加明確，指示燈模塊包括正向轉(zhuǎn)動(dòng) 燈，反向轉(zhuǎn)動(dòng)燈，啟動(dòng)燈。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)（包括正向點(diǎn)動(dòng)）時(shí)，正向轉(zhuǎn) 動(dòng)燈亮；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)反向傳動(dòng)（包括反向點(diǎn)動(dòng)）反向傳動(dòng)燈亮；當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行 時(shí)，兩個(gè)燈均不亮，硬件電路圖如

34、圖2-14o圖2j4指示燈顯示模塊55m ° tf» 4 v> v j fc>?4mp2£lnmum -j m in iu m isf3orxe p3mm p22勺n- - s.n =3mlsl piu-i劇圖2-i5系統(tǒng)整體硬件圖3軟件設(shè)計(jì)介紹及proteus仿真3.1主程序在軟件設(shè)計(jì)部分，編程語言均采用c語言。主程序(imiin()的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 是采用c語言屮的選擇語句(switcho)語句來進(jìn)行選擇執(zhí)行操作者的意圖，主程 序的流程圖如圖3-lo圖3-1主程序流程圖3.2鍵盤掃面程序鍵盤掃描程序可細(xì)分為兩個(gè)子程序，掃描有無鍵盤輸入程序(inputke

35、y();)和確定輸入鍵盤位值程序(whichkey(),程序流程圖如圖33,圖32。開始fn.rm返回結(jié)杲圖3-2確定輸入鍵盤值程序流程圖圖3-3掃描有無鍵盤輸入程序流程圖3.3內(nèi)部處理執(zhí)行程序當(dāng)系統(tǒng)判定鍵盤輸入有效吋，就需要內(nèi)部程序（最核心為switcho;語句） 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后發(fā)出有效指令使系統(tǒng)執(zhí)行正確的動(dòng)作。在這個(gè)過程屮，若 正轉(zhuǎn)程序被調(diào)用，系統(tǒng)則執(zhí)行正轉(zhuǎn)；若反轉(zhuǎn)程序被調(diào)用，系統(tǒng)則執(zhí)行反轉(zhuǎn)；正 反轉(zhuǎn)程序均在正常執(zhí)行程序（zhengczhixin酌;）中,在該程序中用一個(gè)0和1 的標(biāo)識(shí)符分別引導(dǎo)程序執(zhí)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。若止向點(diǎn)動(dòng)程序被調(diào)用，系統(tǒng)則執(zhí)行 正向點(diǎn)動(dòng)；若反向點(diǎn)動(dòng)程序被調(diào)用，系統(tǒng)則

36、執(zhí)行反向點(diǎn)動(dòng)；和正反轉(zhuǎn)程序類 似，正向點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)程序均在點(diǎn)動(dòng)執(zhí)行程序（diandzhixingo;）屮，在該 程序小用一個(gè)0和1的標(biāo)識(shí)符分別引導(dǎo)程序執(zhí)行正向點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)。若調(diào)速 模式被調(diào)用，系統(tǒng)則進(jìn)入調(diào)速模式運(yùn)行。在調(diào)速模式下，系統(tǒng)會(huì)記錄操作人員 輸入的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并按照這樣的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向運(yùn)行。內(nèi)部處理執(zhí)行程 序流程圖如圖3-4o3.4顯zf程序系統(tǒng)共冇兩個(gè)顯示模塊，一個(gè)為系統(tǒng)運(yùn)行速度及其他功能顯示模塊（lcd 模塊）,這個(gè)模塊的顯示工作由專用的lcd顯示程序（lcd_xianspeed（）;）完 成。另外一個(gè)是系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊（指示燈模塊:系統(tǒng)運(yùn)行指示燈ledl,系統(tǒng) 正、反

37、向轉(zhuǎn)動(dòng)指示燈led2、led3）。其中，指示燈模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì) 時(shí)，在執(zhí)行程序中直接執(zhí)行（執(zhí)行語句如:ledl=0;led2=0;詳見程序附錄）。開始返冋主程序；返冋主程序返冋主程序圖3-4內(nèi)部選擇執(zhí)行程序流程圖圖3-5 lcd顯示程序流程圖3.5正反轉(zhuǎn)程序因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式是采用上文介紹的四向八扌n式，采用的驅(qū)動(dòng)模塊 是uln2003a,這個(gè)驅(qū)動(dòng)的功能可以簡(jiǎn)單理解為將單片機(jī)輸出的脈沖反向，并 將脈沖電流增大了，所以單片機(jī)張動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)輸出的有效電平應(yīng)該是低電平(0) o四相八拍式的脈沖序列為十六進(jìn)制數(shù)：0e,0c,0d,09,0b,03,07,06o程序中 用 maichongxu

38、lie=oxoe,oxoc,oxod,0x09,oxob,0x03,0x07,0x06表示。正轉(zhuǎn)時(shí) p3 口順序讀脈沖序列，需要反轉(zhuǎn)時(shí)只需要p3 口反序讀脈沖序列，正反轉(zhuǎn)程序 (zhengczhixing()流程圖如圖 3-6。開始返回主程序圖3-6正反轉(zhuǎn)程序流程圖3.6正反向點(diǎn)動(dòng)程序點(diǎn)動(dòng)程序是指使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行一會(huì)就口動(dòng)停止的程序設(shè)計(jì)。點(diǎn)動(dòng)程序依然 是使p3 口讀脈沖序列使步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行動(dòng)作，和正反轉(zhuǎn)程序一樣，順序讀上文的 脈沖序列實(shí)現(xiàn)止向點(diǎn)動(dòng)，逆序讀上文的脈沖序列來現(xiàn)反向點(diǎn)動(dòng)。它們唯一的區(qū) 別在于正反轉(zhuǎn)程序是以檢測(cè)到“停止"鍵被按下為結(jié)束標(biāo)志結(jié)束本次執(zhí)行動(dòng)作返 回主程序，點(diǎn)動(dòng)程序而是

39、在程序內(nèi)部設(shè)定了轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間(用j表示)，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間到達(dá)設(shè)定時(shí)間就停止執(zhí)行動(dòng)作返回主程序。點(diǎn)動(dòng)程序（diandzhixingo）的程 序流程圖如圖37。開始 返回主程序圖3-7正反向點(diǎn)動(dòng)程序流程圖3.7調(diào)速模式程序在軟件程序設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的調(diào)速模式以“調(diào)速"鍵被檢測(cè)到按下為開始標(biāo)志 進(jìn)入調(diào)速模式。當(dāng)進(jìn)入調(diào)速模式后，程序?qū)⒉粩嘌h(huán)掃描可能被輸入的速度 （結(jié)合實(shí)際情況程序中認(rèn)為速度由兩位數(shù)組成），直到速度被打描到并存儲(chǔ)， 系統(tǒng)再以掃描到執(zhí)行方向?yàn)檎綀?zhí)行標(biāo)志開始自定義速度，方向運(yùn)行。在調(diào)速 方面：步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速實(shí)際是對(duì)輸入脈沖頻率的調(diào)節(jié)，這里以目前最廣泛的四 相步進(jìn)電機(jī)為例子說明調(diào)速原理（本系

40、統(tǒng)做也是以最常見的四相步進(jìn)電機(jī)作為 調(diào)速對(duì)象）。目前常見的四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角為1$度，若采用四拍方式驅(qū)動(dòng) 每一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)1.8度，本文采用八拍方式驅(qū)動(dòng)，則一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)0.9度，完成 完整的一圈需耍的脈沖數(shù)為400o在程序中是采用在兩個(gè)脈沖z間加入延遲程 序來控制單位時(shí)間內(nèi)脈沖序列的多少，反過來要控制轉(zhuǎn)速（與單位時(shí)間內(nèi)輸入 的脈沖數(shù)直接相關(guān)）實(shí)際是控制延遲時(shí)間的長(zhǎng)短。曲計(jì)算可得，要使一分內(nèi)轉(zhuǎn) x圈的延遲吋間（毫秒）應(yīng)該是：錯(cuò)誤！未找到引用源。在這個(gè)調(diào)速程序設(shè) 計(jì)中，系統(tǒng)忽略了執(zhí)行其他語句所用的短暫時(shí)間，這也是導(dǎo)致速度精確度下降 的主要原因。在執(zhí)行方而：為了簡(jiǎn)化非調(diào)速模式下系統(tǒng)其他執(zhí)行程序的簡(jiǎn)潔

41、性，同時(shí)也使程序出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)容易修改，在軟件設(shè)計(jì)中，調(diào)速模式下的執(zhí)行止 反轉(zhuǎn)程序?yàn)檎{(diào)速模式下的專用執(zhí)行程序（tszhengczhixing（）。程序流程圖如 圖 3-8o返回主程序存儲(chǔ)第一個(gè)數(shù)字，再無條 件返回循環(huán)執(zhí)行一次，若 能執(zhí)行到這里，則存儲(chǔ)第 二個(gè)數(shù)字）t計(jì)算速度：若存儲(chǔ)了兩個(gè)數(shù)字，則笫一個(gè)數(shù)字為速度十位，第二個(gè)數(shù)字為速度個(gè)位：若只存儲(chǔ)了一個(gè)數(shù)字，則速度為這個(gè)數(shù)字的十倍，若沒有存存儲(chǔ)數(shù)字則速度為止常止反轉(zhuǎn)時(shí)速度。調(diào)調(diào)速模式下執(zhí)行程序返冋主程序圖3-8調(diào)速模式程序流程圖3.8 proteus 仿真3.8.1正轉(zhuǎn)仿真當(dāng)正轉(zhuǎn)按鈕（鍵13）按下時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，啟動(dòng)燈led 1和正轉(zhuǎn)燈led2

42、亮，液品顯示當(dāng)前速度“4（f （般情況下的速度），仿真結(jié)果如圖39。ll" « 岀'-v i：! !u i"<n v圖3-9正轉(zhuǎn)仿真結(jié)果3.8.2反轉(zhuǎn)仿真當(dāng)反轉(zhuǎn)按鈕（鍵14）按下時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)燈led 1和反轉(zhuǎn)燈led3 亮，液品顯示當(dāng)前速度“4（f （般情況下的速度），仿真結(jié)果如圖3-10olumi palaldmallqlootczlo人代代fallse30ahmh二hm圖310反轉(zhuǎn)仿真結(jié)果3.8.3正向點(diǎn)動(dòng)仿真當(dāng)正向點(diǎn)動(dòng)按鈕（鍵15）步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)燈led 1和正轉(zhuǎn)燈 亮，lcd顯示當(dāng)前速度“4cf （非調(diào)速模式常規(guī)速度），當(dāng)設(shè)

43、定時(shí)間到時(shí)， 電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),ledl,led2熄滅，lcd初始化。啟動(dòng)時(shí)仿真結(jié)果如圖3-11, 結(jié)束時(shí)如圖312。ledz步進(jìn)aa點(diǎn)動(dòng)£討04frr41jtlx m lb ubmlb9£乙 1圖3-11正向點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)時(shí)仿真結(jié)果3.8.4反向點(diǎn)動(dòng)仿真當(dāng)反向點(diǎn)動(dòng)按鈕（鍵16）步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)燈ledl和反轉(zhuǎn)燈led3 亮，lcd顯示當(dāng)前速度-40"（非調(diào)速模式常規(guī)速度）,當(dāng)設(shè)定時(shí)間到時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),ledl,led3熄滅，lcd初始化。仿真結(jié)果如圖3-13,圖3-12,圖3-12為點(diǎn)動(dòng)結(jié)束z后的狀態(tài)，不管是正向點(diǎn)動(dòng)還是反向點(diǎn)動(dòng)結(jié)果都一樣。圖3-13反向點(diǎn)動(dòng)啟

44、動(dòng)時(shí)仿真結(jié)果3.8.5輸入無效時(shí)仿真當(dāng)在非調(diào)速模式下輸入數(shù)字（鍵1鍵10）時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為輸入無效。仿真結(jié) 果如圖314。圖3-14輸入無效時(shí)仿真結(jié)果3.8.6調(diào)速模式正常輸入情況下仿真如果需要自定義速度和方向運(yùn)行，在系統(tǒng)運(yùn)行初，按下“調(diào)速”鍵，系統(tǒng)進(jìn) 入調(diào)速模式，隨后由鍵盤數(shù)字鍵輸入速度，由“正轉(zhuǎn)二“反轉(zhuǎn)"鍵控制方向，當(dāng) 系統(tǒng)接收到方向信號(hào)時(shí)開始以自定義速度和方向運(yùn)行。當(dāng)接收到第一個(gè)數(shù)字時(shí) ledl亮表示接收成功仿真結(jié)果如圖3-15o當(dāng)接收到第2個(gè)數(shù)字時(shí)led2亮表示第 2個(gè)數(shù)字接收成功仿真結(jié)果如圖3-16o當(dāng)接受到“正轉(zhuǎn)'，或“反轉(zhuǎn)"鍵時(shí)，ledl, led2熄滅開

45、始運(yùn)行并且相應(yīng)方向燈(ied2,led3)亮來表示運(yùn)行方向，仿真結(jié)果如圖317。圖3-15接收到第一個(gè)數(shù)字時(shí)仿真結(jié)果£:hhdlllja圖3-16接收到第二個(gè)數(shù)字時(shí)仿真結(jié)果3.8.7調(diào)速模式非正常輸入情況下仿真當(dāng)進(jìn)入調(diào)速模式后，馬上按下的鍵是“停止”鍵時(shí)，ledl亮（系統(tǒng)讀入第一 個(gè)鍵時(shí)亮，不一定是數(shù)字鍵），電機(jī)不運(yùn)行，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，仿真結(jié)果如 圖3-18；當(dāng)進(jìn)入調(diào)速模式后，只輸入了一位的速度值x就按下了“正轉(zhuǎn)"或“反 轉(zhuǎn)"鍵時(shí)，系統(tǒng)將以x*10的速度運(yùn)行，仿真結(jié)果如圖3-19；當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)速模 式后就宜接按下了“正轉(zhuǎn)"或“反轉(zhuǎn)"鍵，系統(tǒng)將

46、以正常正反轉(zhuǎn)吋速度運(yùn)行，但是 速度顯示為0,因?yàn)榇藚紱]有讀入速度，仿真結(jié)果如圖320。圖3-19只輸入一位數(shù)的速度時(shí)仿真結(jié)果zldiv1憂s! 'v岀出#圖3-20直接按“正轉(zhuǎn)"鍵時(shí)仿真結(jié)果在調(diào)速模式下仿真，如果想以個(gè)位數(shù)速度運(yùn)行，則需要輸入0,再輸入x（想耍運(yùn)行的速度）。在調(diào)速模式仿真吋，可能會(huì)出現(xiàn)讀入數(shù)據(jù)出錯(cuò)的2種情 況：第一種是由于按鍵吋沒有及吋松開鍵盤，導(dǎo)致系統(tǒng)將一次按鍵輸入讀成了 個(gè)按鍵同時(shí)輸入；另一種情況是，輸入兩個(gè)按鍵時(shí)太快（人為輸入一般不會(huì) 引起這種情況，有時(shí)候會(huì)因?yàn)閮?nèi)部電流干擾出現(xiàn)），系統(tǒng)有延遲程序的原因沒 冇及時(shí)反應(yīng)。結(jié)論本次步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

47、就到這里結(jié)束，在本次設(shè)計(jì)中已經(jīng) 實(shí)現(xiàn)全部設(shè)計(jì)耍求：完成了對(duì)步進(jìn)電機(jī)正反傳控制，正反向點(diǎn)動(dòng)控制，以及對(duì) 步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速功能的設(shè)計(jì)，并用單片機(jī)控制顯示模塊顯示速度的功能，同時(shí) 用proteus軟件對(duì)各項(xiàng)功能成功完成仿真。在本次設(shè)計(jì)中，遇到過一些困難，有 預(yù)料到的也有沒預(yù)料到的，有些問題通過努力已經(jīng)找了到非常完美的解決方 法，然而有些問題由于有些原因并沒有得到很好的解決，這就導(dǎo)致這個(gè)系統(tǒng)還 有一些不完善的地方冇待改進(jìn)：1、顯示的步進(jìn)電機(jī)速度是由內(nèi)部程序計(jì)算得出 送入顯示模塊，由于c語言是高級(jí)語言和木人對(duì)匯編語言掌握不深，在計(jì)算延 吋和執(zhí)行吋間上面有偏差就導(dǎo)致送入脈沖序列之間的吋間偏差，這樣就可能降

48、低了速度的控制精度；2、系統(tǒng)實(shí)際選擇的步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)速度并不高，這就 使得系統(tǒng)的調(diào)速模式設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)意義上顯得過于復(fù)雜。3、整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行采用逐 步查詢的方式，在某些時(shí)候會(huì)存在反應(yīng)滯后的問題。雖然遇到過很多問題，但 是通過思考問題，解決問題使我收獲很多。通過這次設(shè)計(jì)，不僅對(duì)學(xué)過的有關(guān) 硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)的知識(shí)系統(tǒng)性的加深了認(rèn)識(shí)，而且還學(xué)到了很多解決問題 的新方法，新知識(shí)，這應(yīng)該是這次設(shè)計(jì)最大的收獲了。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，需要感謝的人有很多！因?yàn)檫@不僅是靠自己 近一個(gè)月來的努力，更多的是因?yàn)樯磉吥切┙o我無數(shù)幫助的人。首先要感謝我 的導(dǎo)師和各位辛勤工作的老師，在這個(gè)過程中給我提出的建議和解

49、決問題的一 些方法；其次耍感謝我的室友，在需要幫助的時(shí)候給予我的支持和理解；同時(shí) 述要感謝我的同學(xué)給予我?guī)椭?。再次，我要感謝淮海工學(xué)院，給我提供了這樣 一個(gè)平臺(tái)使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)fl李曉貞，王福志，王忠舉，張曉輝，朱志偉.基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速研 究j.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程.2008(05). 黃勇，廖宇，高林基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)j.電子測(cè)量 技術(shù).2008(05).3叢君麗，劉永紅，張海峰，李慶云 基于單片機(jī)控制的的步進(jìn)電機(jī)高低壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)j電力電了技術(shù).2008(02).4劉博，曹玉英，袁闊宇.基于單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)智能控制j河南科技, 2013(04).5朱

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52、 lcd_port po#define tongcspeed 5sbit rowl=pla4;定義鍵盤的行sbit row2=pla5;sbit row3=pla6;sbit row4=pla7;sbit led 1=p2a5;sbit led2=p2a4;sbit led3=p2a3;sbit rs=p2a0;sbit rw=p2a 1;sbit en=p2a2;uchar strl16 = "input the action"uchar str316 = "that you want !”；uchar str2| 16| = "the speed is"uchar wuxiao="please try again&