单片机课程设计说明书.docVIP

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毕 业 设 计 论 文 单片机应用系统设计 三相步进电机的单片机控制步进电机 学生学号: 学生姓名: 专业班级: 指导教师: 日 期 : 2011年6月29 目录 第一章 概述 1 第1节 课题名称 1 第2节 设计目的 1 第3节 设计要求 1 第二章 芯片的选择及说明 2 第1节 89C51的选择及说明 2 第2节 8279的选择及说明 2 第3节 74LS373的选择及说明 4 第4节 74LS138的选择及说明 5 第5节 74LS244的选择及说明 5 第三章 程序框图和主要程序说明 7 第1节 主程序框图 7 第2节 主要程序说明 8 第四章 调试程序 13 第1节 调试过程及结论分析 13 第2节 调试过程中遇到问题及解决办法 13 第3节 应用系统设计的方案、收获及体会 13 附录A 14 附录B 15 参考文献 20 第一章 概述 课题名称 三相步进电动机的单片机控制。 设计目的 通过设计一个由单片微机组成的应用系统,全面了解和掌握单片机应用系统的设计方法,包括硬件设计,软件设计和系统调试,同的也应掌握单片机开发系统的原理和使用方法。 设计要求 步进电机常用作机电一体化系统的执行部件,了解步进电机的工作原理和微机控制的基本方法,对学习和掌握微机应用和机电一体化系统设计具有重要意义。本次设计要求设计一套以单片机为核心的步进电机控制器,步进电机采用实验用三相步进电动机,控制器硬件采用爱思89C51-B高级用户板以及爱思通用8279键盘显示板,要求画出应用系统的硬件逻辑图,设汁的主要工作是软件设计和系统调试,具体有以下几点要求: 利用MCS-51系列兼容机ATMEL87C51、8279及有关接口芯片构成一个完整的单片机应用系统,要求设计16只键组成的键盘以输入数据和命令,8只LED显示器用于系统显示输出。此外,采用89C51的P1口输出信号,经放大驱动一台步进电机。 根据上述要求绘制系统的硬件逻辑图。 设计系统软件,其功能为管理键盘和显示器,要求该系统软件具有较好的通用性。 设计应用软件,控制步进电机,要求定义若干功能键,用于实现步进电机能以下列三种方式工作: 正向点动和反向点动; 以设定的速度步进给定行程。 系统调试,学习单片机开发系统(仿真器)和用户板的使用方法,利用开发系统进行程序的调试及整个应用系统进行实时仿真,最后将调试好的程序固化在89C51单片机中,应用系统能正常工作。 第二章 芯片的选择及说明 89C51的选择及说明 87C51是MCS-51系列单片机的典型产品之一。是一个比较好的单片机控制,对于本实验单片机对步进电机的控制是必不可少的。选用单片机的P1.1、P1.2、P1.3接口分别和三相电动机的三相电源。 1.I/O口线功能 4个8位并行 I/O 接口引脚 P0.0~P0.7 、P1.0~P1.7 、P2.0~P2.7和 P3.0~P3.7为多功能引脚,可自动切换用作数据总线、地址总线、控制总线和或I/O 接口外部引脚 2.控制线 ALE:地址锁存允许信号端 PSEN:外部程序存储器读选通信号端 EA:程序存储器选择信号端和编程电源输入端。 WR:外部数据存储器写允许端。 RD:外部数据存储器读允许端。 RST:复位信号端和后备电源输入端。 图2.1 51引脚图 8279的选择及说明 8279芯片是一种通用的可编程序的键盘、显示接口器件,单个芯片就能完成键盘输入和LED控制的两种功能。而本实验恰好需要这两种功能,有键盘输入数值和控制键,实现电机的正反转功能。同时,输入需要进行的步距数,实现电机的步距调速功能,同时在LED上显示出来。 2.1 现在我就把本实验需要的8279芯片的具体功能作如下说明。 键盘部分提供的扫描方式,可以为64键的接触式按键阵列提供扫描接口。能自动消除按键抖动以及n键同时按下的保护。而本实验只需用到19个键,所以只需用到三根扫描输出线就行了。 显示部分按扫描方式工作,能为发光二极管、七段显示器和液晶显示器等提供扫描显示接口。而本实验只需要八个LED显示器即可。 在本实验中要用的8279的引脚与功能做简单的介绍 D0-D7:双向数据总线 CLK: 时钟输入线,为8279提供定时脉冲 RESET:复位输入线 CS:片选输入线 A0:数据选择输入线 RD、WR:读、写信号输入线 SL0-SL3:扫描输出线 RL0-RL7:回复输入线 SHIFT:变换信号输入线 CNTL/STB:控制/选通输入线 命令字及命令字格式: 8279的工作方式是通过CP

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