基于STC89C52單片機(jī)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)

1、中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目制作報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)：基于 STC89C52 單片機(jī)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)系部：電子信息工程系專(zhuān)業(yè)：電子信息工程技術(shù)班級(jí)：09 電子 2 班指導(dǎo)教師：李森團(tuán)隊(duì)成員：張明、梁立生、黃艷芬報(bào)告制作人：張 明一、摘要 二、關(guān)鍵詞 三、STC89S52 概述 概述 主要性能 單片機(jī)引腳分布圖 四、功能描述及分析 五、軟件描述 程序流程圖 2.判斷編碼電平流程圖 六、操作說(shuō)明 七、實(shí)施步驟 步驟 PCB 制作流程 原理圖及電路分析 八、項(xiàng)目制作原件清單 九、項(xiàng)目程序 十、畢業(yè)作品實(shí)物照 十一、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 一、摘要隨著我國(guó)工業(yè)化、 信息化進(jìn)程的高速發(fā)展， 電子信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā) 展

2、，國(guó)內(nèi)對(duì)單片機(jī)及其外圍設(shè)備研究越來(lái)越深入， 實(shí)用也越來(lái)越廣泛。 無(wú)論是工業(yè)用品， 還是民用產(chǎn)品， 基本上都設(shè)計(jì)到單片機(jī)的設(shè)計(jì)和使 用。本設(shè)計(jì)介紹了一種基于 STC89S52 單片機(jī)的紅外遙控步進(jìn)電機(jī) 的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)分為紅外遙控編解碼和驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)兩個(gè)模塊， 設(shè)計(jì)的 系統(tǒng)能通過(guò)紅外遙控器發(fā)射不同的碼值來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)， 加 速減速以及啟動(dòng)停止， 本報(bào)告對(duì)該系統(tǒng)的工作原理、 硬件電路和軟件 進(jìn)行了詳細(xì)介紹。二、關(guān)鍵詞紅外遙控； 51 單片機(jī)；步進(jìn)電機(jī)三、 STC89S52 概述1.STC89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器、具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash儲(chǔ)存器。實(shí)用

3、Atmel 公司高密度非易失性?xún)?chǔ) 存器技術(shù)制造，和工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序儲(chǔ)存器在系統(tǒng)可編程， 亦適于常規(guī)編程器。 在單芯片上， 擁 有靈巧的 8位CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 STC89S52為眾多嵌 入式控制使用系統(tǒng)提供高靈活，超有效地解決方案。主要性能（ 1）、和 MCS_51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容（2）、8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器 （3）、1000次擦寫(xiě)周期（ 4）、全靜態(tài)操作： 0Hz33Hz（5）、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器（6）、32 個(gè)可編程 I/O 口線（ 7）、三個(gè) 16 位定時(shí)器、計(jì)數(shù)器（8）、八個(gè)中斷源（ 9）、全雙

4、工 UART 串行通道（10）、低功耗空閑和掉電模式（11）、掉電后中斷可喚醒（12）、看門(mén)狗定時(shí)器（13）、雙數(shù)據(jù)指針（14）、掉電標(biāo)識(shí)符單片機(jī)引腳分布圖四、功能描述及分析紅外接收步進(jìn)驅(qū)動(dòng)STC89S52復(fù)位電路晶振電路紅外發(fā)送基本構(gòu)架原理框圖紅外發(fā)射模塊：遙控發(fā)射器采用 SC6121 編碼芯片進(jìn)行紅外遙 控發(fā)射電路的搭建。 SC6121 是一塊用于紅外遙控系統(tǒng)中得虹鱒 用發(fā)射繼承電路，采用 CMOS 公益制造，它可外接 32 個(gè)按鍵。 通過(guò)遙控器發(fā)射不同的碼值， 紅外接收電路將接收到的信號(hào)送給單片機(jī)的外部中斷 0，單片機(jī)接收到信號(hào)后通過(guò)解碼程序?qū)邮?到的信號(hào)進(jìn)行處理， 使得性和諧信號(hào)成為

5、相應(yīng)的碼值。 經(jīng)過(guò)處理 后這些信號(hào)就可以去控制步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、 加速減速以及啟動(dòng)停止。具體的遙控發(fā)射使用電路圖如圖所示紅外遙控器：紅外接收模塊：本系統(tǒng)采用的接收模塊其核心是和SC6121 相對(duì)應(yīng)的 LFN0038 紅外接收頭。 LFN0038 是一顆集接收電路、調(diào) 制解調(diào)電路、 低通濾波、 放大電路和控制電路為一體的集成接收 頭，一共有三個(gè)引腳輸出其中一個(gè)是電源一個(gè)是接地另一個(gè)則是 輸出，這樣就大大方便了我們的使用。 LFN0038 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖由于 LFN0038 內(nèi)部集成了強(qiáng)大的信號(hào)處理功能， 所以在本系統(tǒng)中使用這個(gè) LFN0038 的接收的時(shí)候我們只需要在外部嘉盛一 個(gè)濾波電路即可，

6、 這個(gè) RC 濾波電路是為了濾除電源端的干擾信 號(hào)。下圖為 LFN0038 使用電路及遙控器 紅外接收頭電路：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊：本系統(tǒng)采用額定電壓5VDC ，相數(shù)為四相步進(jìn)電機(jī)。 一共 6 根連接線， 其中兩根紅色的為電源線。 采用單 極性直流電源供電。 只要對(duì)不僅電機(jī)的各項(xiàng)繞組按合適的時(shí)序通 電，就能使不僅電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于單片機(jī) P 口輸出地電流比 較弱不能驅(qū)動(dòng)不僅電機(jī)，所以要價(jià)一個(gè) ULN2003 芯片來(lái)放大電 流使之能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作。 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。 ULN2003 的每一對(duì)達(dá)林 頓管都串聯(lián)一個(gè) ULN2003 工作電壓

7、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。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖： 負(fù)載電流并行運(yùn)行。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖：五、軟件描述（1）程序流程圖系統(tǒng)初始化INT0 外部中斷設(shè)置正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)2）判斷編碼電平流程圖六、操作說(shuō)明 （1）、接上 5V 電源線，按下開(kāi)關(guān)按鈕，系統(tǒng)初始化。（ 2）、按下 UP 按鍵，單片機(jī)調(diào)用正轉(zhuǎn)程序指令，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始 做時(shí)針運(yùn)動(dòng)。按下 DOWN 按鍵，單片機(jī)調(diào)用反轉(zhuǎn)程序指令，步進(jìn)電機(jī) 開(kāi)始順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。（3）、在正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)狀態(tài)下： 連續(xù)按下 +鍵，單片機(jī)調(diào)用加速指令， 步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始加速。連續(xù)按下 -鍵，單片機(jī)調(diào)

8、用減速指令，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始減速。七、實(shí)施步驟1.步驟（1）方案確定：分析題目要求，手機(jī)資料，提出方案并論證；（ 2）基于 STC89S52 單片機(jī)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)：a） 完成基于 STC89S52 單片機(jī)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)的原理 圖的設(shè)計(jì)及電路分析基于 STC89S52 單片機(jī)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)的原件清單； 關(guān) b）鍵元器件選購(gòu)；（3）線路板的設(shè)計(jì)和制作1） ProtelDXP 完成線路板的設(shè)計(jì)2） 利用熱轉(zhuǎn)印方法完成線路板的制作（ 4）基于 STC89S52 單片機(jī)紅外遙控逼近電機(jī)的制作1） 完成線路板的裝配；2） 簡(jiǎn)易外殼的制作；3） 利用知道老師提供的程序完成整機(jī)的調(diào)試。（5）程序編寫(xiě)、調(diào)試及

9、仿真（使用 KeilC51 和 Proteus 開(kāi)發(fā)工 具軟件）（ 6）基于 STC89S52 單片機(jī)紅外遙控步進(jìn)電機(jī)的原理圖；八、項(xiàng)目清單紅外遙控步進(jìn)電機(jī)耗材清單序號(hào)耗材名稱(chēng)規(guī)格/ 型號(hào)合計(jì)數(shù)量1碳膜電阻10K102瓷片電容10433瓷片電容30p24電解電容220uF/16V25電解電容220uF/3.5V26晶振12MHz17橋堆28保險(xiǎn)絲19ICULN2003A110ICL7805CV111單片機(jī)AT89C51112單片機(jī)插座DIP-40113IC 插座DIP-161142 腳插座白色2154 腳插座白色1162 腳插座藍(lán)色117變壓器AC9V118電動(dòng)機(jī)42BYGH102120碳膜電

10、阻15K121電解電容4.7uF1223 腳插座白色123紅外接收器124按鍵開(kāi)關(guān)SW-PB125碳膜電阻100126電解電容22uF1總計(jì)九、項(xiàng)目程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit IRIN=P32;/紅處接收端口sbit BEEP = P20;/ 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)線bit direction,flag;uchar count1=0,count2=0;uchar rate=9;uchar IRCOM6;unsignedcharcodeFFW8=0 xfe,0 xfc,0 xfd,0 xf9,0 xfb

11、,0 xf3,0 xf7,0 xf6; / 反轉(zhuǎn) unsignedcharcodeREV8=0 xf6,0 xf7,0 xf3,0 xfb,0 xf9,0 xfd,0 xfc,0 xfe; / 正轉(zhuǎn) char code reserve3;/ 保留 0 x3b 開(kāi)始的 3 個(gè)字節(jié)/*延時(shí)子函數(shù)*/ void delay(uchar x) uchar i; while(x-) for(i=0;i14;i+);void beep(void)unsigned char i;for (i=0;i100;i+)delay(4);BEEP=!BEEP; BEEP=1;/BEEP 取反/關(guān)閉蜂鳴器主函數(shù)voi

12、d main(void)BEEP=1;P0=0 xff;P1=0 xff;TMOD=0 x01; TH0=0 xf8; TL0=0 xcc;ET0=1;/端口初始化/Timer0 工作方式 1 /2ms 定時(shí)常數(shù)/ 允許 Timer0 中斷EA=1;TR0=0;EX0=1;IT0=1;direction=1;while(1)if(IRCOM2=0 x47)/ 為遙控器的 K1 鍵TR0=0;P0=0 xf0;/步進(jìn)電機(jī)斷電if(IRCOM2=0 x43) / 為遙控器的 up 鍵direction=1; / 置運(yùn)行方向標(biāo)志位(正轉(zhuǎn)) TR0=1; if(IRCOM2=0 x40) / 為遙控器

13、的 DOWN 鍵direction=0; /清運(yùn)行方向標(biāo)志位(反轉(zhuǎn)) TR0=1;flag=0; /*INT0 中斷服務(wù)子函數(shù)*/void IR_IN()interrupt 0 unsigned char j,k,Num=0;EX0=0;/ 關(guān)閉 INT0 中斷delay(15);/ 延時(shí)if(IRIN=1)/再確認(rèn) IR 信號(hào)是否出現(xiàn)EX0=1; / 開(kāi) INT0 中斷 return;/ 退出while(!IRIN) /等 IR 變?yōu)楦唠娖剑^(guò) 9ms 的前導(dǎo)低電平 信號(hào) delay(1);while(IRIN)/等 IR 變?yōu)榈碗娖剑^(guò) 4.5ms 的前導(dǎo)高電平信號(hào) delay(1);

14、 for (j=0;j4;j+) / 收集四組數(shù)據(jù)for(k=0;k=15)EX0=1;/ . ms計(jì)數(shù)過(guò)長(zhǎng)自動(dòng)離開(kāi) return; /高電平計(jì)數(shù)完畢IRCOMj=IRCOMj1;/ 數(shù)據(jù)最高位補(bǔ)“” if(Num=8)IRCOMj=IRCOMj|0 x80;/ 數(shù)據(jù)最高位補(bǔ)“” Num=0; if(IRCOM0!=0 x00)/ 比較用戶碼 EX0=1;/開(kāi) INT0 中斷return;/ 退出 if(IRCOM2!=IRCOM3)/ 接收數(shù)據(jù)是否正確EX0=1;/ 開(kāi) INT0 中斷 return;/ 退出else beep(); flag=1;if(IRCOM2=0 x09)/ “ +”

15、鍵if(rate4)rate-;elserate=4;if(IRCOM2=0 x15)if(rate15)rate+;elserate=15;EX0=1;/ 重新開(kāi) INT0 中斷/*定時(shí)器中斷服務(wù)子函數(shù)*/void motor_onoff() interrupt 1TL0=0 xcc;/ ms 定時(shí)常數(shù)TH0=0 xf8;count1+; if(count1rate) return;elsecount1=0;if(direction=1)/ 運(yùn)行方向標(biāo)志if(count28)P0=FFWcount2&0 x1f;/取數(shù)據(jù)，正轉(zhuǎn)count2+; / 取數(shù)據(jù)次數(shù)加 if(count2=8)count2=0;elseif(count28)P0=REVcount2&0 x1f; / 取數(shù)據(jù)，反轉(zhuǎn) count2+;/ 取數(shù)據(jù)次數(shù)加if(count2=8)count2=0; 十、畢業(yè)作品實(shí)物照一、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的作品從設(shè)計(jì)