【正文】 TH1,0FFH鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計SETB ET1SETB EASETB TR1SJMP $ 單片機步進電機驅動系統(tǒng)通信分析當下位機工作在干線聯(lián)動模式時，需要與 PC 機交換數(shù)據(jù)，采取一定的優(yōu)化算法對干線或者區(qū)域整體進行優(yōu)化。因此，上位機對圖像處理的結果，即待加工芯片的位置坐標需要傳輸給下位機，以便下位機采取合適的運行方式到達目標位置。 由于下位機主控芯片 89C51 為單線程處理器，因此通信過成需要占用 CPU 資源，而下位機要在控制步進電機平穩(wěn)運動的同時完成同巨位機的通信，如果通信時間太長，將會導致 89C51 無法正常實現(xiàn)步進電機控制，造成步進電機抖動，嚴重影響系統(tǒng)的定位精度和系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。因此在通信過程中，希望通信速率盡可能高，以減少對步進電機的影響。但是，通信速率越高，數(shù)據(jù)通信的可靠性就越低、相應的傳輸距離也就越短，顯然一味的追求高通信速率是不可取的。我們需要在確保通信可靠性的前提下盡可能提高通信速率。 單片機仿真技術設計傳統(tǒng)的單片機仿真器硬件系統(tǒng)一般有三種實現(xiàn)方法。一、采用專用仿真的單片機。二、采用兩套單片機，一個單片機用于仿真，并完成諸如通訊，中斷等功能；另一個單片機則用于目標單片機，這樣其資源不會被占用。三、用目標單片機作為仿真器，單片機即仿真器也作目標機的單片機用，其實質是一種 ROM 監(jiān)控器。第三種方法會占用單片機的部分資源，但結構簡單，對于特定的開發(fā)者來說，實用性強，性價比高，且易于自行制作。本文開發(fā)設計的仿真器正是基于第三種原理，巧妙實現(xiàn)了數(shù)據(jù)空間與程序空間的互換，設計出一款實用廉價的仿真器，工程實踐性強。仿真器工作時，要把程序從 PC 機下載到仿真器的存儲器中。在此先詳細分析 51 單片的存儲器結鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計構和尋址方法，再分析片外存儲器的擴展，最后給出設計原理并分析系統(tǒng)結構。由于現(xiàn)在以 8051 為內核的單片機幾乎都帶有內部的 FLASH 程序存儲器。如本設計中要用到的 AT89C51 或 AT89S51 均自帶 4KB 的 FLASH 程序存儲器，有的單片機帶有20KB 甚至更大容量的程序存儲器。因此在單片機開發(fā)中，很少用專門的程序存儲器芯片來擴展外部程序存儲器，通常也沒有必要。基于以上這些因素，下面分析本文中的仿真器實現(xiàn)的原理。下載程序時，EA 接高電平，單片機執(zhí)行內部 ROM 中的程序，把 PC 機的程序數(shù)據(jù)下載到片外的 RAM62256 中；當程序數(shù)據(jù)下載完后，在保持 RAM62256 不掉電的情況下，將單片機的 EA 接低電平，并把單片機復位。這樣單片機就只能從片外存儲器中讀數(shù)據(jù)。然后利用 RD 與 PSEN 相“與”來選通 RAM62256 的讀允許片選端 OE，使得單片機能夠從 RAM62256 中讀出程序。這樣就實現(xiàn)了仿真功能。因為單片機從片內程序存儲器和片外程序存儲器取指時的執(zhí)行速度相同，所以這個設計方案下的仿真器性能比起傳統(tǒng)仿真器毫不遜色。 交叉開發(fā)調試算法設計 仿真軟件開發(fā)軟件仿真開發(fā)利用主機上的資源模擬目標機資源，在主機上完成整個應用的仿真執(zhí)行?；舅枷胧窃谥鳈C上創(chuàng)建以個虛擬的目標機環(huán)境，然后將應用程序下載到虛擬目標機上運行和調試，當在虛擬機上調試完成后，還必須移植到實際的目標硬件，做進一步測試。與交叉開發(fā)相比，優(yōu)點是不需要實際的目標硬件環(huán)境，而且編譯調試方便。其缺點是不大可能仿真目標機上的所有功能。 仿真調試算法：（1）在主機平臺上編寫程序代碼；（2）固定仿真器至目標機上；（3）連接主機和目標機；（4）編譯連接應用程序，生成可執(zhí)行代碼；（5）將可執(zhí)行代碼下載到目標機；（6）使用仿真器進行調試；（7）如果程序調試沒有發(fā)現(xiàn)異常，轉至（11)；鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（8）調試程序時發(fā)生錯誤，利用 Keil 軟件和仿真器定位錯誤；（9）修改錯誤代碼；（10）編譯連接應用程序，生成可執(zhí)行代碼；將可執(zhí)行代碼下載到目標機；使用仿真器進行調試；如果程序調試沒有發(fā)現(xiàn)異常，將目標機程序固化在單片機上。很明顯，該調試技術降低了單片機軟件的調試難度，提高了開發(fā)的效率。調試程序時發(fā)生錯誤，利用 Keil 軟件和仿真器定位錯誤，修改錯誤代碼；（11）將目標機程序固化在單片機上。很明顯，該調試技術降低了單片機軟件的調試難度，提高了開發(fā)的效率。 本章小節(jié)本章首先對步進電機驅動系統(tǒng)的仿真軟件做了簡單的介紹，然后對步進電機驅動系統(tǒng)仿真技術特點分別給予了詳細的分析，特別針對仿真軟件的工作方式和特點作了重點闡述。其次，介紹了步進電機驅動系統(tǒng)仿真軟件的通信方法。最后，對單片機仿真調試技術進行了設計與分析。鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計第 4 章 結論 實驗結果通過標志位 FLAG 來判斷電機的旋轉方向,然后輸出相應的控制脈沖序列。判斷要求的脈沖信號是否輸出完畢。三相雙三拍控制模型完成的步進電機控制程序設計如下:三相雙三拍控制程序流程圖如圖 4 所示。正轉控制模型 03H、06H、05H 存放在以RM 為起始地址的內存單元中,反轉控制模型 03H、05H、06H 存放在以 LM 為起始地址的內存單元中。鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計開始設置控制步數(shù)設置定時器工作方式設置定時器初始值正轉否取正轉模型起始地址 取反轉模型起始地址開中斷允許定時器中斷啟動定時啟動定時 圖 4 主程序流程圖 步進電機的優(yōu)缺點優(yōu)點：步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。缺點：步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點。鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 設計體會在此次的步進電機控制系統(tǒng)設計過程中，更進一步地熟悉了芯片的結構及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。在連接六進制、十進制、六十進制的進位及十二進制的接法中，要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能，那么在電路出錯時便能準確地找出錯誤所在并及時糾正了。在設計電路中，往往是先仿真后連接實物圖，但有時候仿真和電路連接并不是完全一致的。例如仿真的連接示意圖中，往往沒有接高電平的 16 腳或 14 腳以及接低電平的 7 腳或 8 腳。因此在實際的電路連接中往往容易遺漏，又例如 74HC390 芯片，其本身就是一個十進制計數(shù)器。在仿真電路中必須連接反饋線才能正常顯示，而在實際電路中無需再連接。因此仿真圖和電路連接圖還是有一定區(qū)別的。在設計電路的連接圖中出錯的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線錯誤引起的。通過兩個月的學習和調試過程，終于完成了單片機步進電機控制系統(tǒng)的課題。并且使步進電機順利運行，完成了預期的目標。了解所有元件的具體內容，從而畫出其電路圖，知曉了其方法。從而讓我踏入了單片機應用領域的第一步。然而在調試過程中有也有許多的不足之處：例如編寫調試程序有點不足。希望能夠在以后的不斷深入學習中能夠彌補自己的不足之處。同時更是朝著單片機應用領域邁進。 參考文獻陳粵初 單片及應用系統(tǒng)設計與實踐 . 北京航空航天大學出版社 . 1992趙晶 Protel99 高級應用 . 人民郵電出版社 . 2022李光才 單片機課程設計 .北京航空航天大學出版社 . 2022 范風強等 單片機語言 C51 應用實戰(zhàn)集錦 . 北京電子工業(yè)出版社 .2022何立民 編單片機應用技術 . 北京航空航天大學出版社 . 鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計李廣第 單片機基礎． 第 1 版．北京：北京航空航天大學出版社，1999陳忠平 單片機的原理 . 清華大學出版社 . 李廣第 步進電機原理及應用淺談 . 北京航空航天大學出版社 . 鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計致 謝各位領導，各位老師：你們好！我的畢業(yè)論文題目是《基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)》 ，歷經(jīng)一個月終于完成。在此，我要感謝所有曾給過我指導和幫助的老師與同學們，謝謝你們！這次做論文的經(jīng)歷將會使我終身受益，我真切的感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是一個真正的不斷學習和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，也就沒有什么實際意義。本篇論文凝結了我大量的心血，而我的畢業(yè)指導教師老師從開始的論文構思階段就給了我很多指點和幫助。在論文寫作階段，我又有幸得到了老師悉心的指導。雖然老師平時工作繁忙，但他卻一直非常關心我們的畢業(yè)設計情況。師對論文的把關更是細致入微，即使很細小的錯誤，也會被他敏銳的發(fā)現(xiàn)并告訴我如何去改正，這令我感動不已。在此，我要對老師表示衷心的感謝，也真心祝愿所有老師們：合家歡樂，身體健康，幸福平安。在設計中使我掌握步進電機分析與設計，以及步進電機和常用檢測儀器設備。由于本人設計水平有限，設計中錯誤在所難免，希望老師給予批評指正。鄂東職業(yè)技術學院畢業(yè)設計附 錄步進電機驅動控制程序控制：定時器 1 于方式 1,16 位,10ms 中斷一次40H 10ms 計數(shù)單元41H 秒計數(shù)單元42H 分計數(shù)單元43H 時計數(shù)單元定時方式 1 為 10MS:THX=0ECH,TLX=78H方式 0 為 10MS: THX=63H,TLX=18H步進電機驅動實驗 定時中斷程序正轉后反轉,顯示計數(shù)值步進電機按三相六拍的工作方式運動 X 軸 C B A 用鍵盤上方的發(fā)光二極管(3FH)對應指示: D2 D1 D0 正轉:AABBBCCCAA 反轉:ACACBCBABA