基于电动机的单片机实验和C语言开发详解.doc

能力拓展课程设计任务书 学生姓名: 杨 柳 专业班级: 电信 1005 班 指导教师: 刘运苟 工作单位: 信息工程学院 题 目: 基于电动机的单片机实验和C语言开发 初始条件: 提供实验室机房； 模拟、数字电子技术的基本理论学习。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求): （1）设计一种简单的(步进)电动机(MOTOR)控制模块； （2）实现按键对步进电机的启动、转动、停止或调速等控制； （3）要求进行电路实验或仿真； （4）并使用C语言进行程序的开发； （5）对结果进行分析； （6）要求阅读相关参考文献不少于5篇； （7）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。 时间安排: (1) 布置课程设计任务,查阅资料,确定方案 四天； (2) 进行编程设计 一周； (3) 完成课程设计报告书 三天； 指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 目录 摘要 I 1.概论 1 1.1 课题的来源 1 1.2 课题研究的意义 1 1.3 课题国内研究现状 2 1.4 课题研究的主要内容 2 2.系统设计原理 3 2.1 系统原理框图 3 2.2 系统工作原理 3 2.3 系统流程图 4 3.系统组成部分 5 3.1 单片机模块 5 3.2 步进电机模块 5 3.3 驱动的工作原理 6 3.4 液晶显示的工作原理 7 3.5 键盘检测的工作原理 7 4.系统原理图 8 4.1 系统原理总图 8 4.2 键盘接口电路 8 4.3 LCD显示电路 9 4.4 步进电机以及驱动电路 10 5.系统软件仿真 11 5.1 步进电机转速控制仿真 11 5.2 步进电机八四拍控制仿真 11 5.3 步进电机转动方向仿真 12 5.4 步进电机的启动和停止功能 13 6.结果分析 14 7.心得体会 15 参考文献 16 附件：程序代码 17 摘要 随着微电子和计算机技术的发展，它的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件，由于其精度高、体积小、控制方便灵活，因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用。 本论文主要介绍了、结构、工作原理LCD1602的详细介绍。具有、低功耗、可实现在线调试等特点。本系统以为控制核心，向发出控制命令接收命令后。本设计已通过了实验CD显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相/八相步进电机的正反转，急停，加速/减速等功能。 关键词：单片机；步进电机；LCD 1602；按键控制 1.概论 1.1 课题的来源 步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。 步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。它最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。早期的步进电机输出转矩比较小，无法满足需要，在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。 随着步进电动机技术的发展，步进电动机已经能够单独在系统上进行使用，成为了不可替代的执行元件。比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机，在这个应用中，步进电动机可以同时完成两个工作，其一是传递转矩，其二是传递信息。步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。除了在数控机床上的应用，步进电机也可以并用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。 步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。1.2 课题研究的意义 对基于单片机控制的步进电机的转速控制进行设计的目的： 一方面是对所学知识的综合运用，可以更好地学习单片机的应用技术，巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力，培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力，以及通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的