單片機(jī)課程設(shè)計(jì)——基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-28 10:52 本頁(yè)面
【正文】 一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)具體小型測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)踐單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試的全過(guò)程，以加深對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能和指令系統(tǒng)的理解，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用及一些外圍芯片的接口和編程方法，初步掌握單片機(jī)系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計(jì)技術(shù)及調(diào)試技巧。二、設(shè)計(jì)要求1）電機(jī)轉(zhuǎn)速可以平穩(wěn)控制2）通過(guò)鍵盤和顯示器可以設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速3）顯示電機(jī)的速度趨勢(shì)三、儀器設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量單片機(jī)STC89C521步進(jìn)電機(jī)28BYJ481液晶LCD128641步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2003A1晶振1電容、電阻、微動(dòng)開(kāi)關(guān)若干四、硬件線路圖（1）單片機(jī)最小系統(tǒng)上圖所示為單片機(jī)最小系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)5V直流電源供電，可上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。通過(guò)串口將程序燒寫(xiě)到單片機(jī)。（2）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由于步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需電流較大，而單片機(jī)引腳提供的電流較小，所以單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)間需要加上驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A，如上圖所示，通過(guò)單片機(jī)的P1口控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）顯示電路該系統(tǒng)用LCD12864作為顯示器，12864內(nèi)置字庫(kù)，每屏可顯示32個(gè)漢字，且編程容易，該系統(tǒng)中可用于顯示開(kāi)機(jī)界面，電機(jī)轉(zhuǎn)速，速度變化趨勢(shì)等。其接口如圖所示。（4）按鍵電路由于系統(tǒng)所用按鍵較少，所以鍵盤采用獨(dú)立按鍵形式，每個(gè)按鍵都有上拉電阻，提高了按鍵的穩(wěn)定性。五、主要芯片說(shuō)明（1）STC89C52STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。 （2）ULN2003ULN2003是高耐壓、大電流復(fù)合晶體管，由七個(gè)硅NPN 復(fù)合晶體管組成。ULN2003 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是一個(gè)非門電路，包含7個(gè)單元，單獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)350mA，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。 六、
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