【文章內(nèi)容簡介】 態(tài)數(shù)據(jù)總線（MSB） 15LEDA輸入背光+5V 16LEDK輸入背光地主要管腳介紹： V0：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。RS：寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器；低電平時選擇指令寄存器。R/W：讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址；當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。E：使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。在本設(shè)計(jì)中所采用的是共陰極LCD液晶顯示器，這里用四位一體數(shù)碼管SM420361K：型號：SM420361K12P類別：4位一體共陰規(guī)格：長寬 管腳標(biāo)號：12986公共腳、A1BC4 DEFGDP3在本設(shè)計(jì)中采用數(shù)碼管動態(tài)顯示轉(zhuǎn)速，使得與這兩個端口連接的數(shù)碼管公共端交替為低電平，從而為數(shù)碼管提供導(dǎo)通回路，通過對交替時間的控制實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管在視覺上的不間斷顯示。通過P1口輸出段選信號，控制了數(shù)碼管顯示的內(nèi)容。: 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的為了高效控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，因此需要將單片機(jī)發(fā)出的脈沖轉(zhuǎn)化為步進(jìn)角度，才能控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，我們在這里采用ULN2003為步進(jìn)電機(jī)提供脈沖信號。ULN2003七NPN達(dá)林頓連接晶體管是低邏輯電平數(shù)字電路（如TTL,CMOS或PMOS/NMOS）和大電流高電壓要求的燈、繼電器、打印機(jī)錘和其他類似負(fù)載間的接口的理想器件。廣泛用于計(jì)算機(jī)，工業(yè)和消費(fèi)類產(chǎn)品中。所有器件有集電極開路輸出和用于瞬變抑制的續(xù)流箝位二極管。ULN2003的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容。: ULN2003管腳連接圖其主要特性為： ULN2003主要特性表極限值（若無其他規(guī)定，Tamb=25℃）參數(shù)名稱符號數(shù)值單位輸入電壓VIN30V輸入電流IIN25mA功耗PD1W工作環(huán)境溫度Topr20to +85℃貯存溫度Tstg55to+150℃ULN2003芯片概述與特點(diǎn)：ULN2003芯片是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時驅(qū)動7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。功率電子電路大多要求具有大電流輸出能力，以便于驅(qū)動各種類型的負(fù)載。功率驅(qū)動電路是功率電子設(shè)備輸出電路的一個重要組成部分。ULN2003芯片高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列產(chǎn)品屬于可控大功率器件。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的工作過程是：首先從P1口輸出00000001B，—，所以ULN2003與單片機(jī)連接的四個管腳中每時刻只有一個管腳處于導(dǎo)通狀態(tài)（采用單拍方式對步進(jìn)電機(jī)控制），其他管腳處于斷開狀態(tài)。這樣就使得與ULN2003連接的步進(jìn)電機(jī)只有一個引出端導(dǎo)通。:第三章 控制系統(tǒng)軟件分析與設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件需要同時完成讀取鍵盤、處理鍵盤、控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動、控制數(shù)碼管動態(tài)顯示等任務(wù)，這就必須通過中斷技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在本設(shè)計(jì)中，主程序采用查詢方式掃描鍵盤端口，檢測按鍵動作是否發(fā)生，若有按鍵動作則處理鍵盤，根據(jù)按鍵值修改相應(yīng)參數(shù)值，實(shí)現(xiàn)鍵盤的實(shí)時處理功能。定時器0中斷服務(wù)程序控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動：根據(jù)當(dāng)前顯示的速度進(jìn)行鍵盤手動改變T0定時時間常數(shù)，設(shè)置TH0和TL0的值，達(dá)到對轉(zhuǎn)速精確控制的目的；根據(jù)轉(zhuǎn)動方向控制位的值，控制脈沖信號循環(huán)移動的方向，達(dá)到對轉(zhuǎn)動方向控制的目的。 程序流程圖步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的主程序在對整個系統(tǒng)初始化后主要完成讀鍵盤和處理鍵盤的功能，: 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)上電復(fù)位后，先調(diào)用初始化子程序，對步進(jìn)電機(jī)各端口，相關(guān)參數(shù)進(jìn)行初始化，設(shè)置T0工作方式控制時間常數(shù)。初始化完成后，步進(jìn)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，T0定時器處于關(guān)閉狀態(tài)。然后循環(huán)調(diào)用讀鍵盤子程序和鍵盤處理子程序，等待中斷，以便實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動控制。 讀鍵盤子程序流程圖首先初始化實(shí)際鍵值參數(shù)為0FH，然后掃描P2口，與初始值比較，相等則說明沒有鍵按下，不相等則軟件消抖，以便確認(rèn)是否真的有鍵按下。延時10ms后再次掃描P2口，第二次與初始值比較，若相等則表明前一次比較不相等是由抖動產(chǎn)生；如果相等則表明確實(shí)有鍵按下。執(zhí)行鍵盤之程序里的指令，將相應(yīng)的變量值改變，為鍵盤處理子程序做準(zhǔn)備。:啟動否是否有鍵按下處理鍵盤子程序是 掃描鍵盤字程序流程圖 鍵盤處理子程序流程圖：步進(jìn)電機(jī)的啟?？刂仆ㄟ^啟停定時器T0來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槎〞r器T0控制著脈沖信號的輸出，關(guān)閉定時器T0也就阻止了脈沖信號的輸出。初始化變量開始退出TR0取反，通過啟停T0啟停步進(jìn)電機(jī)取反方向控制為，改變電機(jī)轉(zhuǎn)動方向修改速度參數(shù)值，減速修改速度參數(shù)值，加速 是是是是 電機(jī)控制中斷程序流程圖:定時器中斷0服務(wù)程序的中斷時間由當(dāng)前的轉(zhuǎn)速決定。進(jìn)入中斷程序后，首先要保護(hù)現(xiàn)場，再根據(jù)當(dāng)前值設(shè)置TH0和TL0的值。然后判斷轉(zhuǎn)動方向控制位的值，、。最后恢復(fù)現(xiàn)場，返回，等待下次中斷。通過用當(dāng)前轉(zhuǎn)速控制中斷時間，控制了脈沖的輸出頻率，也就到達(dá)了控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度的目的；通過檢測方向控制位的電平，、控制了步進(jìn)電機(jī)各引出端的接通順序，也就到實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動方向的控制。各模塊控制的詳細(xì)程序附于最后。開始設(shè)置T0時間參數(shù)判斷轉(zhuǎn)動方向控制位的值有控制位查詢輸出脈沖退出改變方向控制變量值是 定時器中斷0服務(wù)程序流程圖第四章 調(diào)試與改進(jìn) 調(diào)試與改進(jìn)在系統(tǒng)完成后測試系統(tǒng)，檢查硬件和軟件是否能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行，并對系統(tǒng)出現(xiàn)的情況進(jìn)行分析，看是否能夠達(dá)到系統(tǒng)創(chuàng)作之初所設(shè)想的效果，如達(dá)不到則重新修改系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)或者修改軟件的程序部分，直到達(dá)到設(shè)計(jì)需要為止。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路為：首先從整體上劃分出各功能模塊，然后硬件和軟件同時進(jìn)行依次完成各個功能模塊，最后將各個模塊聯(lián)系起來完成整個系統(tǒng)。在硬件調(diào)試的過程中，遇到了很多問題。主要有：1. 確定步進(jìn)電機(jī)的使用方法，和控制模式。此處尤為重要，這是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是確定軟件是否能控制步進(jìn)電機(jī)思路的開端。，在多次運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)按鍵是否按下難以直觀準(zhǔn)確判斷，在此處進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，為每一個按鍵接上一個發(fā)光二極管，當(dāng)有鍵按下時，相對應(yīng)的發(fā)光二極管變亮，使得按鍵動作形象直觀。并以此方法測試步進(jìn)電機(jī)控制程序。，測量LM7805輸出腳對地電壓，是否為5V左右，這個電壓的測量可以直接在L7805的OUT腳和GND之間完成。4. 單片機(jī)應(yīng)用(電源)注意事項(xiàng):，進(jìn)行電源去藕濾波。軟件測試的時候也有些問題，主要有：，和時間的控制。，調(diào)試發(fā)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)速度的控制范圍過小，查閱資料后發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)思路不太合理，原先的設(shè)計(jì)思路是用主程序控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，采用延時方式控制步進(jìn)電機(jī)速度，由定時器處理鍵盤；改進(jìn)程序，主程序用來處理鍵盤，由定時器控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度由定時器定時時間決定。問題得到解決，不僅擴(kuò)大了步進(jìn)電機(jī)速度的控制范圍，也使得單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)速度的控制更加精確。 運(yùn)行結(jié)果連接好硬件電路，上電復(fù)位，程序開始運(yùn)行。，插入到AT89C51芯片里；按下開始鍵，步進(jìn)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動，LCD液晶顯示器顯示數(shù)值當(dāng)前數(shù)值；，LCD液晶顯示器顯示數(shù)值加1，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度相應(yīng)增加；此時每按下減速鍵一次，LCD液晶顯示器顯示數(shù)值減1，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度相應(yīng)減少；此時若按下方向控制鍵，步進(jìn)電機(jī)立即向相反方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動速度保持不變；此時若按下啟停鍵，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，LCD液晶顯示器停止顯示為0，符合設(shè)計(jì)要求。第五章 總 結(jié)經(jīng)過周老師耐心細(xì)致的指導(dǎo)，經(jīng)過近兩個月的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)告一段落。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個部分：硬件設(shè)計(jì)主要是把單片機(jī)最小系統(tǒng)、鍵盤控制模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊、數(shù)碼顯示模塊、測速模塊各個硬件功能模塊及其它元件合理搭配并連接起來使其能夠?yàn)檐浖\(yùn)行提供一個硬件平臺。軟件設(shè)計(jì)主要是通過編寫程序代碼，實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制。在系統(tǒng)上電復(fù)位后程序自動運(yùn)行，通過接受外部的鍵盤操作修改系統(tǒng)參數(shù)值，控制步進(jìn)電機(jī)的啟停，以及轉(zhuǎn)速的增減和轉(zhuǎn)動方向的改變；定時器T0根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動；實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度的動態(tài)顯示。本系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)膶?shí)用功能,兩片單片機(jī)分別實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)控制和測速