【正文】 存儲器結構 ：MCS51 單片機內核采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的結構，均具64KB外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。（8）PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN高電平有效，即輸出兩個脈沖。DISRT0 位缺為RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。（5）P3 口：P3 口是一組帶有內部上拉電阻的8 位雙向I ／O口。（3）P1 口：Pl 是一個帶內部上拉電阻的8 位雙向I ／O 口，Pl 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL邏輯門電路。通過這一章的內容，我們能對本設計有一個簡單的總體的把握，既是能清楚的知道本題目的設計內容，設計方法，以及最終的預期目標。 計算機 獨立按鍵控制模塊 串口通信模塊 單片機最小系統(tǒng) 電機驅動模塊 步進電機數(shù)碼管顯示模塊 驅動電流檢測模塊 電機驅動模塊負責將單片機發(fā)給步進電機的信號功率放大，從而驅動電機工作?？偟膩碚f通過這一章的介紹，我們對步進電機有了一個總體的也比較全面的了解和掌握。(8) 一般步進電機的精度是步進角的3%~5%，且步距誤差不會長期積累。轉動的速度和脈沖的頻率成正比。的步進電機將每半步移動45176。在第3步中，兩相定子的a相和b相同時通電，因異性相吸，再加上力的相互作用關系，其磁場將轉子固定在圖示step3位置。在第4步中，A相關閉、B相通電，極性與第2步相反。電機將電能轉換成機械能，步進電機將電脈沖轉換成特定的旋轉運動。這種電動機最初是作為一種低速驅動用的交流同步機設計的，后來發(fā)現(xiàn)如果各相繞組通以脈沖電流，這種電動機也能做步進增量運動。目前使用最為廣泛的為反應式和混合式步進電機。在磁場的作用下，轉子將轉動一定的角度，使轉子齒與定子齒對其，從而使步進電機向前“走”一步。當運行速度逐漸變快時，平均電壓漸漸提高以提供給繞組足夠的電流。它提高了步進電機的高頻響應、減少了電動機的共振，也帶來了損耗大、效率低的缺點?；谝陨蟽?yōu)點，本次設計采用基于單片機的控制方案。但由于PLC的掃描周期一般為但由于PLC的掃描周期一般為幾毫秒到幾十毫秒，相應的頻率只能達到幾百赫茲，因此，受到PLC工作方式的限制及其掃描周期的影響，步進電機不能在高頻下工作，無法實現(xiàn)高速控制。控制系統(tǒng)采用PLC來產生控制脈沖。脈沖光控器環(huán)形分配器功率放大驅動電路步進電機 基于電子電路控制系統(tǒng)此種方案即可為開環(huán)控制，也可閉環(huán)控制。步進電機與控制電路、功率放大驅動電路組成一體，構成步進電機驅動系統(tǒng)?；赑LC的控制，PLC也叫可編程控制器，是一種工業(yè)上用的計算機。采用硬件環(huán)形分配器，雖然硬件結構稍微復雜些，但可以節(jié)省PLC資源，目前市場有多種專用芯片可以選用。由于單片機的強大功能，還可設計大量的外圍電路，鍵盤作為一個外部中斷源，設置了步進電機正轉、反轉、檔次、停止等功能，采用中斷和查詢相結合的方法來調用中斷服務程序，完成對步進電機的最佳控制，顯示器及時顯示正轉、反轉速度等狀態(tài)。單電壓驅動是通過改變電路的時間常數(shù)以提高電機的高頻特性。為了彌補高低壓電路中電流波形的下凹，提高輸出轉矩，七十年代中期研制出斬波電路，該電路由于采用斬波技術，使繞組電流在額定值上下成鋸齒形波動，流過繞組的有效電流相應增加，故電機的輸出轉矩增大，而且不需外接電阻，整個系統(tǒng)的功耗下降，效率較高，因而恒流斬波電路得到了廣泛應用，本文正是應用恒流斬波技術實現(xiàn)了驅動控制。可以說細分驅動技術是步進電動機驅動與控制技術的一個飛躍。本課題的研究目的之一就是設計一套硬件系統(tǒng)較簡單、經濟，但功能較為齊全，適應性強，操作方便，交互性強，可靠性高的步進電機控制系統(tǒng)。它輸出轉矩大，動態(tài)性能好，消耗功率小(相比反應式)，但啟動運行頻率較低，還需要正負脈沖供電；(Hybrid，簡稱HB)混合式步進電機綜合了反應式和永 磁式兩者的優(yōu)點。因此，控制電機轉子旋轉實際上就是以一定的規(guī)律控制定子繞組的電流來產生旋轉的磁場。在第1步中，兩相定子的A相通電，因異性相吸，其磁場將轉子固定在圖示位置。但是，一次只能轉換一相的極性。 兩相電機的雙相通電步進順序步進電機的半步工作方式，電機也可在轉換相位之間插入一個關閉狀態(tài)而走“半步”。 步進電機的工作特點本設計選用了型號為42BYG型的感應子式步進電機，它與傳統(tǒng)的反應式步進電機相比結構上轉子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機效率高，電流小，發(fā)熱低。(6) 步距角選擇范圍大，可在幾十角分至180度大范圍內選擇。如果要使電機達到高速轉動，脈沖頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。單片機最小系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的控制核心，它主要負責產生控制步進電機轉動的脈沖，通過單片機的軟件編程代替環(huán)形脈沖分配器輸出控制步進電機的脈沖信號，步進電機轉動的角度大小與單片機輸出的脈沖數(shù)成正比步進電機轉動的速度與輸出的脈沖頻率成正比，而步進電機轉動的的方向與輸出的脈沖順序有關。采用了中斷和查詢相結合的方法來調用中斷服務程序，完成了對步進電機的最佳的及時的控制?？臻e方式停止CPU 的工作，但允許RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。在和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXDPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。表31P3口的引腳及功能端口引腳第二功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）端口引腳第二功能INT0（外部中斷0）INT1（外部中斷1）T0（定時/計數(shù)器0外部輸入）T1（定時/計數(shù)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）（6）RST：復位輸入。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE 操作。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內部程序存儲器中的指令。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產品技術條件的要求。(5)每對Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG編程脈沖。與此同時還處理鍵盤掃描電路的。在本設計當中采用了數(shù)碼管動態(tài)掃描的方式進行顯示，下面我們對數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示作一詳細介紹。L298N 之接腳如圖 ，Pin1 和Pin15 可與電流偵測用電阻連接來控制負載的電路； OUTl、OUT2 和OUTOUT4 之間分別接2 個步進電機；input1~input4 輸入控制電位來控制電機的正反轉；Enable 則控制電機停轉。　電機驅動電路圖 驅動電流檢測模塊設計本設計的驅動芯片電流檢測模塊的實際應用意義在于，檢測流過電機的電流值并及時顯示，對于防止電機過流而損壞電機有一定的意義。由于OP07具有非常低的輸入失調電壓（對于OP07A最大為25μV），所以OP07在很多應用場合不需要額外的調零措施。 OP07芯片及管腳圖 ADC0804芯片簡介ADC0804 為一只具有20引腳8位CMOS 連續(xù)近似的A/D 轉換器。當WR由0→1且CS ＝0 時，ADC0804會開始轉換信號，此時INTR 設定為高位準(high)。(7) PIN8 (A GND):模擬電壓的接地端。FPGA、8051單片機等典型連接圖至于內部的轉換頻率fCK，（19腳）、CLK IN（4腳）所連接的R（）、C()值來決定。 電流檢測模塊電路圖本設計一共設計了四個按鍵，其中一個是單片機復位電路按鍵。4 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)本系統(tǒng)的軟件設計主要分為系統(tǒng)初始化、延時子程序、按鍵響應程序，數(shù)碼管顯示程序，讀ADC0804子程序及控制脈沖輸出幾部分，事實上每一部分都是緊密相關的，每個功能模塊對于整體設計都是非常重要，單片機AT89S51通過軟件編程才能使系統(tǒng)真正的運行起來，軟件設計的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運行質量。（3），在本設計當中我的模式切換按鍵只有一個，負責電機的正反轉控制，電流控制和電機啟動和停止控制。 } else if(i==2) { AL=0。 } else if(i==4) { AL=1。驅動電路能提供12V，；整個電機的轉速，轉動方向，檢測到的電機電流的大小等都能通過數(shù)碼管顯示出來；整個的成果形式是最終以步進電機控制電路板的形式展示出來了。致 謝經過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一個專科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師石新峰老師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。此次畢業(yè)設計才會順利完成。 //步進索引數(shù)，值為0－7static bit turn。spcount = 0。 //設定時器0和1為16位模式1 ET0 = 1。do{ speedlevel = 2。} //定時器0中斷處理 void timeint(void) interrupt 1 { TH0=0xFE。}void gorun(){if (stop_flag==1){ P1_0 = 0。 P1_3 = 0。 P1_1 = 1。 break。 P1_2 = 1。case 7: //0 P1_0 = 1。} }。 P1_2 = 0。 break。 P1_1 = 0。 P1_3 = 0。case 1: //0、1 P1_0 = 1。 P1_2 = 0。 //count++。 speedlevel = 1。TL0 = 0x0C。P1_0 = 0。 //步進電機停止標志static int speedlevel。 在電機工作模式上本設計實現(xiàn)了電機的兩相四拍和兩相八拍兩種脈沖控制方式。 aL=0。 aL=1。所以通過連續(xù)按模式切換鍵依次實現(xiàn)的功能是電機反轉并顯示轉速，顯示電機電流，系統(tǒng)停止工作，系統(tǒng)正轉并顯示轉速依次切換。在流程圖中把設計者的控制過程梳理清楚。在處理按鍵程序前就先去抖動，防止因按鍵時產生的機械抖動而錯誤的重復執(zhí)行相應程序。FPGA、8051單片機等典型連接圖頻率計算方式是：fCK＝1/(RC)。ADC0804是屬于連續(xù)漸進式（