【正文】 ................................................ 24 鍵盤的介紹 ............................................................................................................ 24 鍵盤模塊的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 27 本章小結(jié) ......................................................................................................................... 28 5 硬件電路設(shè)計(jì)和軟件 的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 28 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II AT89S51 單片機(jī)的介紹 .................................................................................................. 28 AT89S51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ............................................................................................ 29 主要性能參數(shù) ........................................................................................................ 29 引腳功能說明 ....................................................................................................... 30 硬件電路設(shè)計(jì)方案 .......................................................................................................... 32 硬件控制的設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................... 32 硬件電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 32 本設(shè)計(jì)總接線原理圖 ............................................................................................ 33 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 34 軟件設(shè)計(jì)模塊 ....................................................................................................... 34 設(shè)計(jì)軟件流程圖及程序 ........................................................................................ 36 本章小結(jié) ......................................................................................................................... 36 6 總體調(diào)試 .................................................................................................................................... 37 液晶顯示的調(diào)試 ............................................................................................................. 37 步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)試 ..................................................................................................... 39 步進(jìn)電 機(jī)加減速調(diào)試 ..................................................................................................... 39 7 總結(jié) ............................................................................................................................................ 40 設(shè)計(jì)過程總結(jié) ................................................................................................................. 40 硬件設(shè)計(jì)過程總結(jié) ................................................................................................ 40 軟件設(shè)計(jì)過程總結(jié) ............................................................................................... 41 展望 ................................................................................................................................. 42 對(duì)硬件設(shè)計(jì)的展望 ................................................................................................ 42 對(duì)軟件設(shè)計(jì)的展望 ................................................................................................ 42 結(jié)論 ............................................................................................................................................... 43 致謝 ............................................................................................................................................... 44 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 45 附錄 ............................................................................................................................................... 46 附錄一（主程序） ................................................................................................................. 46 附錄二 （ 英文原文 ） ............................................................................................................. 58 附錄三（中文翻譯） ............................................................................................................. 66 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 1 緒論 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中扮演著越來越重要的角色，但是對(duì)于一般的消費(fèi)者來說，怎樣測(cè)試步進(jìn)電機(jī)是個(gè)很難實(shí)現(xiàn)的問題，而且市場(chǎng)上現(xiàn)在也沒有專門測(cè)試步進(jìn)電機(jī)的儀器，其次數(shù)控機(jī)床教學(xué)也缺少相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教具，對(duì)純理論的教學(xué)學(xué)生留下的印象可能不是很深刻，脈沖信號(hào)發(fā)生 器的設(shè)計(jì)和研究可以解決以上兩個(gè)問題。 其次隨著 工業(yè)自動(dòng)化水平的提高， 很多工業(yè)設(shè) 備的要求也 逐漸提高，特別是對(duì)其驅(qū)動(dòng)部件步進(jìn)電機(jī)的位移和速度控制的要求越來越高， 用單片機(jī)機(jī)對(duì)二維步進(jìn)電機(jī)實(shí)施精確位移和速度控制有極大的優(yōu)越性，二維步進(jìn)電機(jī)數(shù)控運(yùn)行系統(tǒng)是由 PC(工業(yè)控制計(jì)算機(jī) )發(fā)出控制指令，通過與單片機(jī)之間的通信，使單片機(jī)產(chǎn)生控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖波形、使二維步進(jìn)電機(jī)分別作正傳、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)和停止等。 脈沖信號(hào)發(fā)生器的 研究 背景 步進(jìn)電機(jī)是一種將數(shù)字信息直接轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線性位移的控制驅(qū)動(dòng)裝置 ,具有快速啟動(dòng)和停止的特點(diǎn) ,其驅(qū)動(dòng)速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步 ,具有較高的重復(fù)定位精度 ,并能實(shí) 現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié) ,它的運(yùn)行速度和步距也不受電源電壓波動(dòng)及負(fù)載的影響 ,因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換、速度控制和位置控制系統(tǒng) ,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、工作可靠和成本低廉。 步進(jìn)電機(jī)的最大特點(diǎn)是通過輸入脈沖信號(hào)來進(jìn)行控制，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。它具有輸入脈沖與電機(jī)軸轉(zhuǎn)角成比例的特征，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。 脈沖信號(hào)發(fā)生器的 研究 意義 本設(shè)計(jì)課題的意義在于制作一套簡(jiǎn)易步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)發(fā)生器， 采用 LCD作為人機(jī)交互界面，對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行升降速手動(dòng)控制，亦可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。該發(fā)生器具有操作方便，顯示直觀的特點(diǎn)，可用于專門測(cè)試步進(jìn)電機(jī)的儀器，也可作為簡(jiǎn)易型數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)教具。 脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)的要求 簡(jiǎn)易步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)發(fā)生器可以作為培養(yǎng)與提升學(xué)生綜合能力的試驗(yàn)平山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 臺(tái)，也可作簡(jiǎn)易的試驗(yàn)教具，但簡(jiǎn)易步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)發(fā)生器對(duì)一般的學(xué)生來說存在硬件焊接復(fù)雜軟件編程難的問題，使其在應(yīng)用過程中受到了一定的限制。為了克服以上缺點(diǎn)有必要對(duì)脈沖信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)提出如下要求： (1)設(shè)計(jì)并分析單片機(jī)的帶 LCD的步進(jìn) 電機(jī)控制的架構(gòu) ； (2)設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路控制板； (3)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)零件判別功能； (4)能實(shí)現(xiàn)全功能 模型 的展示 ； 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和主要研究?jī)?nèi)容 指導(dǎo)思想 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是通過鍵盤界面去控制兩 部分內(nèi)容：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)控制液晶的顯示。 故脈沖信號(hào)發(fā)生器有兩大方面的內(nèi)容：軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)。軟件平臺(tái)包括鍵盤掃描程序的設(shè)計(jì)、 液 晶顯示程序設(shè)計(jì)、 步進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì)；硬件平臺(tái)包括 鍵盤的連接電路、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、 液晶模塊的連接電路。 主要研究?jī)?nèi)容 (1)總體設(shè)計(jì) 總體設(shè) 計(jì)包括軟硬件的設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容進(jìn)行分析，確定各平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。 (2)硬件選型和各元件調(diào)試 根據(jù)確定的硬件方案選擇適當(dāng)?shù)男酒碗娮釉⒆鱿嚓P(guān)的調(diào)試，最終確定可行的硬件方案。 (3)電路設(shè)計(jì)、焊接和調(diào)試 完成電路板原理圖和電路圖的設(shè)計(jì)，并完成最終的布板、焊接以及硬件調(diào)試。 (4)軟件設(shè)計(jì) 完成液晶顯示和步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)和調(diào)試。 (5)綜合調(diào)試 軟硬件聯(lián)合調(diào)試，最終完成 脈沖信號(hào)發(fā)生器 的設(shè)計(jì)。 (6)撰寫畢業(yè)