基于Proteus的步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)仿真

1、基于proteus的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真目錄目錄1摘要2第一章 Proteus繪制仿真原理圖31.1 Proteus簡(jiǎn)介31.2 Proteus ISIS簡(jiǎn)介3第二章 硬件電路設(shè)計(jì)42.1 步進(jìn)電機(jī)52.1.1 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介52.1.2 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)52.2 STC8951單片機(jī)62.2.1 總述62.2.2 性能72.2.3 結(jié)構(gòu)概覽72.2.4 芯片的引腳排列和說(shuō)明82.3 ULN2003A介紹102.4 復(fù)位電路和時(shí)鐘電路112.5 整個(gè)電路的原理12第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)123.1 電路流程圖13第四章 電路仿真134.1 Proteus原理圖繪制過(guò)程134.2 仿真設(shè)置16第五

2、章 硬件電路的制作與調(diào)試195.1焊接準(zhǔn)備與注意事項(xiàng)195.2單片機(jī)程序?qū)懭?05.3 硬件安裝215.4硬件調(diào)試22總結(jié)23參考文獻(xiàn)24附錄（程序）25摘要步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。它最大的應(yīng)用是在數(shù)控機(jī)床的制造中，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不需要A/D轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成為角位移，所以被認(rèn)為是理想的數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行元件。本設(shè)計(jì)利用proteus仿真軟件進(jìn)行電路仿真，系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置四個(gè)按鍵分別控制不進(jìn)電機(jī)的起止、圈數(shù)、方向、不進(jìn)速度，使用1602液晶顯示以上參數(shù)。整個(gè)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好，實(shí)用性強(qiáng)，操作界面友好等優(yōu)點(diǎn)。本文應(yīng)用單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、字符型LCD和鍵盤陣列，構(gòu)建了集 步

3、進(jìn)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)器為一體的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。二維工作臺(tái)作為被控對(duì)象通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿在X/Y軸方向聯(lián)動(dòng)。文中討論了一種以最少參數(shù)確定一條圓弧軌跡的插補(bǔ)方法和步進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速的方法。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)采用了軟硬件協(xié)同仿真的方法，可以有效地減少系統(tǒng)開發(fā)的周期和成本。最后給出了步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。第一章 Proteus繪制仿真原理圖1.1 Proteus簡(jiǎn)介Proteus ISIS是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合

4、。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVis

5、ion2等軟件。具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。1.2 Proteus ISIS簡(jiǎn)介（1）Proteus ISIS的編輯環(huán)境1）雙擊桌面上的ISIS 6 Professional圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”“程序”“Proteus 6 Professional” “ISIS 6 Professional”，出現(xiàn)如圖1-1所示屏幕，表明進(jìn)入Proteus ISIS集成環(huán)境。圖1-1啟動(dòng)時(shí)的屏幕Proteus ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的Wind主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真

6、進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。ows界面，如圖1-2所示。包括： 圖1-2工作界面（2）Proteus ISIS的特點(diǎn)Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫(kù)齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點(diǎn)： 全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS一232動(dòng)態(tài)仿真、1 C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等

7、。 目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 ，可仿真51、AVR、PIC。第二章 硬件電路設(shè)計(jì)電路總體結(jié)構(gòu) 整個(gè)設(shè)計(jì)以STC89C51單片機(jī)為中心，由復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)等組成，硬件模塊如圖2-1所示；圖2-1 硬件模塊圖2.1 步進(jìn)電機(jī)2.1.1 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介步進(jìn)電機(jī)是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件，它實(shí)際上是一種單相或多相同步電動(dòng)機(jī)。單相

8、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有單路電脈沖驅(qū)動(dòng)，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅(qū)動(dòng)。多相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有多相方波脈沖驅(qū)動(dòng)，用途很廣。使用多相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，單路電脈沖信號(hào)可先通過(guò)脈沖分配器轉(zhuǎn)換為多相脈沖信號(hào)，在經(jīng)功率放大后分別送入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各相繞組。每輸入一個(gè)脈沖到脈沖分配器，電動(dòng)機(jī)各相的通電狀態(tài)就發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機(jī)控制。2.1.2 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)1.一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角

9、的3-5%，且不累積。2步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。步進(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。3步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。4步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。 2.2 STC8951單片

10、機(jī)2.2.1 總述在此嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要用單片機(jī)進(jìn)行控制現(xiàn)場(chǎng)，故采用目前最普遍、較便宜的ATMEL STC89C51RC單片機(jī)。該系列單片機(jī)是采用高性能的靜態(tài)80C51設(shè)計(jì)。由先進(jìn)CMOS工藝制造并帶有非易失性Flash 程序存儲(chǔ)器。全部支持12時(shí)鐘和6時(shí)鐘操作。其8051的內(nèi)部功能模塊如圖2-2所示。圖2-28051的內(nèi)部功能模塊圖STC89C51RC包含512字節(jié)RAM 、32條I/O口線、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、8輸入4優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)、1個(gè)串行I/O口（可用于多機(jī)通信、I/O擴(kuò)展或全雙工UART）以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。此外，由于器件采用了靜態(tài)設(shè)計(jì)，可提供很寬的操作頻率范圍（

11、頻率可降至0）。可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)由軟件選擇的節(jié)電模式、空閑模式和掉電模式?？臻e模式凍結(jié)CPU，但RAM、定時(shí)器、串口和中斷系統(tǒng)仍然工作。掉電模式保存RAM的內(nèi)容，但是凍結(jié)振蕩器，導(dǎo)致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。由于設(shè)計(jì)是靜態(tài)的，時(shí)鐘可停止而不會(huì)丟失用戶數(shù)據(jù)。運(yùn)行可從時(shí)鐘停止處恢復(fù)。2.2.2 性能1增強(qiáng)型6時(shí)鐘機(jī)器周期，12時(shí)鐘機(jī)器周期8051 CPU2工作電壓：5. 5V -3.4V（5V單片機(jī)）3.工作頻率范圍：0 - 40 MHz相當(dāng)于普通8051的 080MHz實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz4.用戶應(yīng)用程序空間4K5.片上集成512字節(jié)RAM6通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為： Pl/P2/P3

12、是準(zhǔn)雙向口弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）,P0口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。7ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器仿真器,可通過(guò)串口（ P3. O/P3.1）直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片8.EEPROM功能9看門狗10內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路（D版本才有），外部晶體20M以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路11.共3個(gè)16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成2個(gè)8位定時(shí)器使用12.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒13.遁用異步串行口（U

13、ART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART14.工作溫度范圍： 0 75-40 - +8515.封裝：LQFP-44, PDIP-40，PLCC-44, PQFP-442.2.3 結(jié)構(gòu)概覽STC89C51RC 的結(jié)構(gòu)如下圖2-3所示。8051 CPU512字節(jié)SRAM4K Flash內(nèi)置系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序IPA看門狗EEPROMData Flash集成MAX810專用復(fù)位電路UART（串口）3個(gè)定時(shí)器雙數(shù)據(jù)指針高速A/D四個(gè)并行端口P0、P1、P2、P3圖2-3 STC89C51RC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2.4 芯片的引腳排列和說(shuō)明STC89C51RC共有40個(gè)引腳，封裝形式為PDIP40， 它的排列如

14、圖2-4所示圖2-4 STC89C51RC引腳原理圖圖2-5 STC89C51RC實(shí)物圖在40個(gè)引腳功能說(shuō)明如表2-1所示。表2-1 STC89C51RC 管腳功能說(shuō)明VCC(40腳)+5V電源輸入VSS(20腳)接地P0口(3932腳)P0口是一個(gè)8位漏極開路雙向I/O端口。作I/O端口使用時(shí)，需加上拉電阻。作為一個(gè)輸出端口，每個(gè)引腳作為8個(gè)TTL輸入。 P0口也可以配置為復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線，訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。P1口(18腳)P1口是一個(gè)8位雙向I/O端口的內(nèi)部上拉端口，此外， P1.0和P1.1可配置為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（ P1.0/T2 ）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2觸發(fā)輸入（

15、 P1.1/T2EX ）P1.0 T2(外部計(jì)數(shù)投入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2), 時(shí)鐘輸出P1.1 T2EX (定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕捉/重載觸發(fā)和方向控制)P2口(2128腳)P2口是一個(gè)8位雙向I/O端口的內(nèi)部上拉端口P2口也可以配置為復(fù)用地址總線，訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,輸出地址的高8位P3口(1017腳)P3口是具有雙重功能的8位接口P3.0 RXD(串行輸入端口)P3.1 TXD(串行輸出端口)P3.2 INT0(外部中斷0,低電平有效)P3.3 INT1(外部中斷1,低電平有效)P3.4 T0(定時(shí)器0外部輸入)P3.5 T1(定時(shí)器1外部輸入)P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通,低電平有

16、效)P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通,低電平有效)RST(9腳)復(fù)位/備用電源引線。當(dāng)該端加上超過(guò)24個(gè)時(shí)鐘的高電平時(shí)，可使單片機(jī)復(fù)位；若在改引線上接+5V備用電源，則當(dāng)VCC掉電時(shí)，該備用電源可保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息。XTAL1(19腳)XTAL2(18腳)外部晶體連線，片外石英晶體連與此二端與片內(nèi)電路構(gòu)成振蕩器。 EA(31腳)允許訪問(wèn)片外ROM/編程高電壓引線。當(dāng)EA=1時(shí)，訪問(wèn)片內(nèi)ROM；若EA=0，訪問(wèn)片外ROMALE(30腳)地址鎖存。當(dāng)P0口工作在第二功能時(shí)，從該口可以送出A0A7和傳送D0D7，利用ALE可以將A0A7鎖存在地址鎖存器。PSEN(29腳)片外ROM選通信號(hào)，

17、常用作片外ROM的讀控制信號(hào)，低電平有效。2.3 ULN2003A介紹ULN2003高耐壓、大電流達(dá)林頓管ICULN2003概述與特點(diǎn)圖2-5 ULN2003A實(shí)物圖ULN2003 是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN 達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下：ULN2003 的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K 的基極電阻,在5V 的工作電壓下它能與TTL 和CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003 采用DIP16 或SOP1

18、6 塑料封裝。 圖2-6 方框圖圖2-7 封裝外形圖ULN2003內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動(dòng)電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達(dá)林頓管組成驅(qū)動(dòng)電路。 ULN是集成達(dá)林頓管IC,內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管,它的輸出端允許通過(guò)電流為200mA，飽和壓降VCE 約1V左右，耐壓BVCEO 約為36V。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。通常單片機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2003時(shí)，上拉2K的電阻較

19、為合適，同時(shí)，COM引腳應(yīng)該懸空或接電源。ULN2003是一個(gè)非門電路，包含7個(gè)單元，但獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)350mA，9腳可以懸空。 比如1腳輸入，16腳輸出，你的負(fù)載接在VCC與16腳之間，不用9腳。 uln2003的作用：ULN2003是大電流驅(qū)動(dòng)陣列,多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域?qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。 輸入5VTTL電平，輸出可達(dá)500mA/50V。ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列,由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。 該電路的特點(diǎn)如下: ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路 直接相

20、連,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器。ULN2003 是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。2.4 復(fù)位電路和時(shí)鐘電路 圖2-8 復(fù)位電路 圖2-9 時(shí)鐘電路2.5 整個(gè)電路的原理步進(jìn)電機(jī)控制的最大特點(diǎn)是開環(huán)控制，不需要反饋信號(hào)。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)量的誤差累積。由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如圖所示。圖2-10 系統(tǒng)原理圖第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件部分采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制是通過(guò)定時(shí)器工作在中斷方式實(shí)現(xiàn)的。定時(shí)器定時(shí)中斷產(chǎn)生周期性脈沖序列，不是采用軟件延時(shí)的方式，這樣不占

21、用CPU的時(shí)間。CPU在非中斷時(shí)間內(nèi)可以處理其他事件，只有在中斷發(fā)生時(shí)才驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)轉(zhuǎn)換，采用查表法求出所需的輸出狀態(tài)，并以二進(jìn)制碼的形式依次存入單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器中；然后按照正向或反向順序依次取出地址的狀態(tài)字，送給STC12C4052AD，輸出各勵(lì)磁狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配器的功能。3.1 電路流程圖 圖3-1 電路流程圖第四章 電路仿真4.1 Proteus原理圖繪制過(guò)程1進(jìn)入工作界面，打開ProteusISIS編輯環(huán)境，按表1-1所列的元件清單添加元件。元件名稱所屬類所屬子類STC89C51Microproccessor ICs8051 FamilyCAPCa

22、pacitorsGenericXAP-POLCapacitorsGenericCRYSTALMiscellaneous-RESResistorsGenericBUTTONSwitches&RelaysSwitchesMOTOR-STEPPERElectromechanical-ULN2003AAnalog ICsMiscellaneous表4-12在如圖4-2所示的元件庫(kù)中添加表4-1中的元件。圖4-2 元件庫(kù)圖4-3 添加元件后界面3元件完全添加后，在ProteusISIS的編輯區(qū)域中畫出如圖4-4所示的原理圖圖4-4 繪制完成的原理圖4.2 仿真設(shè)置1、程序的編譯該軟件有自帶編譯器

23、，有ASM的、PIC的、AVR的匯編器等。在ISIS添加上編寫好的程序，方法如下點(diǎn)擊菜單欄“Source”，在下拉菜單點(diǎn)擊“AddRemove Source Files(添加或刪除源程序)”出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，如圖14所示。點(diǎn)擊對(duì)話框的“NEW”按鈕，在出現(xiàn)的對(duì)話框找到文件設(shè)計(jì)好的“計(jì)數(shù)器.asm”，點(diǎn)擊打開圖15；在“Code Generation Tool”的下面找到“ASEM51”，然后點(diǎn)擊“OK” 按鈕，設(shè)置完畢我們就可以編譯了。點(diǎn)擊菜單欄的“Source”，在下拉菜單點(diǎn)擊“Build All”，過(guò)一會(huì)，編譯結(jié)果的對(duì)話框就會(huì)出現(xiàn)在我們面前，如圖4-5所示。如果有錯(cuò)誤，對(duì)話框會(huì)告訴我們是哪一

24、行出現(xiàn)了問(wèn)題，可惜的是，點(diǎn)擊出錯(cuò)的提示，光標(biāo)不能跳到出錯(cuò)地方，但是能告訴出錯(cuò)的行號(hào)。圖4-5 添加源程序界面圖4-6 添加新資源界面圖4-7 編譯界面2、調(diào)試選中單片機(jī)AT89C51，左鍵點(diǎn)擊AT89C51，在出現(xiàn)的對(duì)話框里點(diǎn)擊Program File按鈕（如圖4-8，點(diǎn)擊，找到上一步編譯得到的HEX文件，然后點(diǎn)擊“OK”按鈕就可以模擬了圖4-8 程序加載界面點(diǎn)擊第一個(gè)按鈕就可以開始模擬仿真。4.2 仿真結(jié)果按“正轉(zhuǎn)”和“反轉(zhuǎn)”按鈕，觀察步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，如圖所正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)圖4-9 仿真結(jié)果第五章 硬件電路的制作與調(diào)試5.1焊接準(zhǔn)備與注意事項(xiàng)清潔：用刀或砂紙打磨被焊點(diǎn)，焊接的時(shí)候使用助焊劑，可以幫助

25、去除氧化層，加速焊錫融化。鍍錫：給節(jié)點(diǎn)和線頭事先鍍一層錫，容易讓焊錫向著焊點(diǎn)凝聚。焊接：要讓焊點(diǎn)達(dá)到一定的溫度方法是讓電烙鐵接觸被焊點(diǎn)一會(huì)，同時(shí)將焊錫涂抹到焊點(diǎn)，等焊錫與焊點(diǎn)達(dá)到充分的溫度和接觸度的時(shí)候抽離烙鐵。 修正：虛焊，要單獨(dú)處理，用電烙鐵沿著焊點(diǎn)上下移動(dòng)幾下，讓焊錫和焊點(diǎn)達(dá)到一定溫度并充分接觸，焊接的不滿意的，焊錫過(guò)多可以將板子倒置用電烙鐵吸走部分后，重新焊接，焊錫過(guò)少直接再涂抹部分焊錫。整個(gè)過(guò)程一定要保證焊錫和焊點(diǎn)達(dá)到一定的溫度，并充分接觸。（電烙鐵來(lái)回蹭焊點(diǎn)，時(shí)間也不要太長(zhǎng)）， 這樣可以明顯減少虛焊。如何判斷虛焊：在同一條銅線上如果引腳之間電阻較大就應(yīng)該存在虛焊。將數(shù)字萬(wàn)

26、用表打到電阻測(cè)量最小檔，這個(gè)檔在測(cè)量的時(shí)候如果出現(xiàn)電阻為零就會(huì)叫，叫的就是質(zhì)量合格的。   對(duì)于單獨(dú)的焊點(diǎn)，用萬(wàn)用表的兩針?lè)謩e接觸，焊盤周圍和元結(jié)引腳如果叫說(shuō)明接通（多試幾下如果從焊盤盤個(gè)個(gè)方向都叫基本就拿準(zhǔn)了），如果不叫應(yīng)該是虛焊。   如何判斷斷路，有的時(shí)候銅線會(huì)斷掉，這是還是用電阻檔，分別放到銅線的兩個(gè)不同引腳上，如果不叫不是節(jié)點(diǎn)虛焊，就是銅線斷掉。銅線斷掉的用飛線連一下就可以了。   松香和焊錫可不是什么好東西，焊接的時(shí)侯注意通風(fēng)。焊錫膏只有焊接難上錫的鐵件等物品時(shí)才用到，具有腐蝕性，一般只用松香就行了，松

27、香的作用是析出焊錫中的氧化物，保護(hù)焊錫不被氧化，增加焊錫的流動(dòng)性。清潔的表面會(huì)很好地掛錫，這也就是為什么焊錫膏中除松香等表面活性劑之外，帶有腐蝕性成分的原因，通過(guò)輕微腐蝕，將表面徹底清潔，使焊錫能很好地掛上。 松香只是簡(jiǎn)單的表面活性劑，使焊錫同焊接表面能充分浸潤(rùn)。所以只使用松香的話，在焊接之間，可以輕微地用砂紙或直接用烙鐵頭掛擦幾下，然后用松香上錫。烙鐵蘸松香，然后蘸焊錫，然后焊，離開后，吹口氣冷卻工件焊點(diǎn)。用手拉一拉工件，檢查是否虛焊。卸掉已焊接的原件：用電烙鐵加熱焊點(diǎn)至焊錫融化，用鑷子或小鉗子將原件引腳從電路板支開。電烙鐵選擇：根據(jù)你的焊接量大小和工作性質(zhì)不同選用也不同，一般焊接比較小的焊

28、點(diǎn)選擇內(nèi)熱式電烙鐵，但是目前比較大量的焊接一般采用焊接臺(tái)來(lái)完成，價(jià)格比較貴一般幾百元。如果是個(gè)人使用，有兩種選擇，一種可以選擇內(nèi)熱式35瓦電烙鐵，一種可以選擇恒溫電烙鐵。    烙鐵頭一般是原配的質(zhì)量比較好，厚度較厚，結(jié)合緊密的為好。恒溫式電烙鐵的烙鐵頭一般是表面有合金材料的，質(zhì)量比較好。    焊接時(shí)可以先把烙鐵頭挫出光亮的銅預(yù)熱至150-180度后蘸一下松香焊劑，然后用焊錫絲鍍錫，鍍上光亮的錫后就可以焊接了，焊接溫度一般220度左右為好。焊錫絲盡量選用低溫焊錫絲。在焊接時(shí)先在電路板上涂上松香焊劑，然后烙鐵蘸一下松香焊劑，用焊錫絲對(duì)

29、準(zhǔn)焊點(diǎn)，烙鐵輕輕一點(diǎn)，一個(gè)光亮的焊點(diǎn)就完成了。   每次使用后用濕潤(rùn)的清潔海綿抹去焊鐵頭上助焊劑，舊錫和氧化物，清潔之后，待焊鐵濕度稍為降低后涂上新錫層，以減低焊鐵頭的氧化機(jī)會(huì)。把焊鐵擺放在焊鐵架上：為免焊鐵受到碰撞而損壞，應(yīng)把焊鐵擺放在合適的焊鐵架上。及時(shí)清理氧化物：當(dāng)鍍錫層部分含有黑色氧化物或生銹時(shí)，必需及時(shí)清理，以免焊鐵上不了錫而不能進(jìn)行焊接工作。5.2單片機(jī)程序?qū)懭氤绦驘龑懀豪昧薘F-X1開發(fā)板（圖1）將編寫調(diào)試完成的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)。圖5-1 RF-X1開發(fā)板燒寫步驟如下：1、根據(jù)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)安裝USB芯片PL2303HX驅(qū)動(dòng)。2、用USB線把板子與電腦的USB口

30、連接，并把板子上USB接口下面的撥碼開關(guān)都打到"ON"的那一端，同時(shí)設(shè)置好連接端口（COM端口）。3、正確放上單片機(jī)STC89C52，芯片缺口朝手桿方向放置。4、在Windows環(huán)境下打開STC單片機(jī)下載軟件STC-ISP，按照該界面上的步驟進(jìn)行設(shè)置，如圖2所示，包括芯片選型（STC89C52RC），端口選擇（COM5），然后點(diǎn)擊OPEN FILE導(dǎo)入光盤中的實(shí)例程序（HEX文件）如圖3所示，點(diǎn)擊Downlaod/下載。5.3 硬件安裝所需元器件見下表5-2表5-2 元器件名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量單片機(jī)STC89C511步進(jìn)電機(jī)MOTOR-STEPPER1CPYSTAL1電阻100

31、 1K 47K*24電解電容10pF2達(dá)林頓管陣列ULN2003A1電容20pF2 按照元件清單取得所有電路中用到的硬件，并將事先寫好程序的單片機(jī)AT89C51以及A/D轉(zhuǎn)換ADC0809及其他的一些控制器件進(jìn)行焊接連接！5.4硬件調(diào)試所有硬件安裝好后我們開始運(yùn)行調(diào)試。調(diào)試結(jié)果如圖5-3所示圖5-3硬件電路調(diào)試總結(jié)在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到很多東西，并且讓我意識(shí)到自己對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)了解的還不夠，對(duì)于書本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用，尤其是對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句的理解和運(yùn)用，不能夠充分理解每個(gè)語(yǔ)句的具體含義，導(dǎo)致編程的程序過(guò)于復(fù)雜，使得需要的存儲(chǔ)空間增大。損耗了過(guò)多的內(nèi)存資源通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅將知識(shí)融會(huì)貫通，而且在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了很大的提高，讓我學(xué)會(huì)了理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，即如何將自己學(xué)到的運(yùn)用到以后的生活和工作中，同