【正文】 謝謝你們！ 簽名： 日期： 年 月 日 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (20xx) 23 附錄： 附錄 1：基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路原理圖 附錄 2：基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)元件清單 附錄 3：基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)源程序 基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 附 錄 附錄 電路 原理圖 鹽 城 工 學(xué) 院設(shè) 計(jì)審 核日 期2 0 1 4 . 6 .5課 題名 稱圖 名專 業(yè)學(xué) 號基 于 單 片 機(jī) 紅 外 發(fā) 射 步 進(jìn) 電 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)自 動(dòng) 化1 0 1 0 6 0 3 2 2 1基 于 單 片 機(jī) 紅 外 發(fā) 射 步 進(jìn) 電 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 原理 圖班 級姓 名比 例圖 號共 一 張B 自 動(dòng) 化 1 0 2(T2) 1(T2 EX) 2345(MOSI) 6(MISO) 7(SCK) 8RST9(RXD) 10(TXD) 11(INT0) 12(INT1) 13(T0) 14(T1) 15(WR) 16(RD) 17XTAL218XTAL119GND20 (A8)21 (A9)22 (A10)23 (A11)24 (A12)25 (A13)26 (A14)27 (A15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31 (AD7)32 (AD6)33 (AD5)34 (AD4)35 (AD3)36 (AD2)37 (AD1)38 (AD0)39Vcc40U6AT89C52R19 4k7123U5POWERC610uFR111kD2LEDVCC5V0R174k7R184k7R16 4k7R15 4k7R14 4k7R13 4k7R12 4k7VCC5V0C7100nD3TSAL6200Q1NPNVCC5V0R23220R22 1kR214k7S5S6S7S8C810uFR2010kVCC5V0RST1 23 45 6ISP2JP? RSTVCC5V0 GND11M0592Y2C1012PC912PXTAL1 XTAL2XTAL1XTAL2S9發(fā) 射 部 分 電 路 原 理 圖接 收 部 分 電 路 原 理 圖(T2) P1. 01(T2 EX) P1. 12P1. 23P1. 34P1. 45(MOSI) P1. 56(MISO) P1. 67(SCK) P1. 78RST9(RXD) P3. 010(TXD) P3. 111(INT0) P3. 212(INT1) P3. 313(T0) P3. 414(T1) P3. 515(WR) P3. 616(RD) P3. 717XTAL218XTAL119GND20P2. 0 (A8)21P2. 1 (A9)22P2. 2 (A10)23P2. 3 (A11)24P2. 4 (A12)25P2. 5 (A13)26P2. 6 (A14)27P2. 7 (A15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P0. 7 (AD7)32P0. 6 (AD6)33P0. 5 (AD5)34P0. 4 (AD4)35P0. 3 (AD3)36P0. 2 (AD2)37P0. 1 (AD1)38P0. 0 (AD0)39Vcc40U3AT89C52R94k7123U2POWERC110uFR11kD1LEDVCC5V0R74k7R84k7R64k7R54k7R44k7R34k7R24k7VCC5V0C2100nC310uFR1010kVCC5V0RST123456ISP1JP?P1. 5P1. 6P1. 7RSTVCC5V0GND11M0592Y1C530PC430PXTAL1XTAL2P1. 5P1. 6P1. 7XTAL1XTAL2VSS1VDD2VO3RS4RW5EN6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714A15K16U1LCD 1602DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7VCC5V0GNDGNDVCC5V0RSRWENDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7RSRWENGND2VS3VOUT1U4HS038IR_INVCC5V0IR_ININ11IN22IN33IN44IN55IN66IN77GND8COM9OUT710OUT611OUT512OUT413OUT314OUT215OUT116U7ULN20xxGND12345P1ABCDA_INB_INC_IND_INVCC5V0VCC5V0 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (20xx) 25 附錄 器件名稱 數(shù) 量 單片機(jī) 2 個(gè) 按鍵 5 個(gè) 紅外線發(fā)射二級管 1 個(gè) 紅外線接收頭 1 個(gè) LED 燈 2 個(gè) 晶振 2 個(gè) 電容 若干 三極管 1 個(gè) 液晶顯示屏 1 個(gè) 步進(jìn)電機(jī) 1 個(gè) ULN20xx 1 個(gè) 滑動(dòng)變阻器 1 個(gè) 電阻 若干 基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 附錄 3. 基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 源程序 發(fā)射部分電路程序： 【紅外編碼 IR】 include include sbit IR_Bit = P2^5。 我從朱老師的身上學(xué)到 許多能受益終生的東西。而且經(jīng)過這段時(shí)間的學(xué)習(xí) 實(shí)踐我的能力有了很大的 進(jìn)步 ，尤其是在 操作能力、分析問題、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等 方面。 本 次 課題 的 設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，有一定程度的 認(rèn)識對于 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) ，而且整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程也讓我 對紅外遙控的基本知識 懂得了很多，了解了 紅外 編碼 的 基本 原理 從而也會(huì)編寫一點(diǎn)關(guān)于這方面的程序了 ， 液晶顯示模塊的設(shè)計(jì) 使 LCD在我的腦海中也有 了 一定的框架 ， 懂得 了 要讓 LCD 的字符顯示出來必須要 調(diào)節(jié) LCD的驅(qū)動(dòng)電壓使其達(dá)到 一定的電壓 才可以 ， 步進(jìn)電機(jī)方面懂得了 步進(jìn)電機(jī)有很多不同的工作方式 ， 其與其他電機(jī) 也是有很多不同的地方的 。通過此次的課題設(shè)計(jì)我 對無線遙控產(chǎn)生了很大的興趣，以后基于此基礎(chǔ)了對于我進(jìn)一步研究無線遙控通信有了很大幫助！ 基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 6. 結(jié)束語 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我知道設(shè)計(jì)一套電路和寫一個(gè)程序，不是一件簡單的事，經(jīng)過 這么長時(shí)間的 努力，終于把電路和程序完成，使整個(gè)電路系統(tǒng)能正常的運(yùn)行。 基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 圖 51 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn) 圖 52 步 進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn) 圖 53 步進(jìn)電機(jī)停止 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (20xx) 19 結(jié)論 此次課題是基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)物方面包括紅外發(fā)射部分、紅外接收部分、 LCD 顯示部分、步進(jìn)電機(jī)部分。 系統(tǒng)測試過程中，首先要通過 仿真軟件 對整個(gè)電路圖進(jìn)行檢測 ， 檢驗(yàn)整個(gè)電路是否可行 ， 然后就開始在萬用板上焊接 ， 之 后檢查電路 焊接的 是否正確， 看看是否有開路、 短路等，最后檢查外部電路連接 是否 正確，經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證， 便 可以確保硬件連接是正確的 。調(diào)試過程中出現(xiàn)的主要 問題 還是功能上的錯(cuò)誤 ： a）實(shí)際調(diào)試過程中 調(diào)試到 紅外發(fā)射模塊 時(shí) ， 發(fā)現(xiàn) 紅外發(fā)射管 可以 正常工作但是紅外 接收端 卻接 收不到紅外信號， 最終 經(jīng)過 多次的 排查 實(shí)驗(yàn) ， 找出原因， 原來 是 錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)了 定時(shí)器的初值， 這樣就使得紅外發(fā)射管發(fā)射 的 信號 頻率 就 不是 38KHz，那么接收 端 也就 接收不到 發(fā)射過來的 紅外信號， 之后經(jīng)過改變定時(shí)器初值以后 接收端 便 能 接 收到發(fā)射端的紅外信號 了 。 紅外接收端主程序流程圖如圖 410。紅外接收頭先接收引導(dǎo)碼，然后 接收 16 位二進(jìn)制碼， 將這些二進(jìn)制碼反編碼出來以后 ，檢測 一下 8 位操作碼取 反是否與 其 8 位反碼一致， 若是，則確定碼值 。其流程圖如圖 45 所示。 d）數(shù)據(jù) “0 的傳送： 如 圖 43 所示 ，標(biāo)志 發(fā)送 后 1600us 的延遲 表示數(shù)據(jù) “ 0” 。 圖 41 載波信號 b）起始位： 如 圖 42 所示 ， 9000us 的載波和 4480us 的 延遲 構(gòu)成 起始位 ， 在這個(gè)標(biāo)志后面就是 數(shù)據(jù)位了。 圖 315 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)工作流 程圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (20xx) 13 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖 316 所示。 只要對正確的相序進(jìn)行通電，步進(jìn)電機(jī)就可以轉(zhuǎn)動(dòng)了。 表 33 步進(jìn)電機(jī) 半步勵(lì)磁法 步進(jìn)電機(jī) 的工作 方式 四相步進(jìn)電機(jī) 按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。 表 32 步進(jìn)電機(jī) 2 相勵(lì)磁法 基于單片機(jī)紅外發(fā)射步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 c)半步勵(lì)磁 ： 交替 輪流 導(dǎo)通 2 相 。 由于其高轉(zhuǎn)矩，振動(dòng)小，這是 如今 最 常用的方法 ，每個(gè)激勵(lì)信號 可以 度 。 勵(lì)磁順序?yàn)? A→ B→ C→ D→ A。步進(jìn)電機(jī)收到一個(gè)脈沖信號就轉(zhuǎn)動(dòng)一步 。 b)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向 控制： 在一定的工作方式下， 步進(jìn)電機(jī) 正轉(zhuǎn)則是 正序換相通電， 反之則反轉(zhuǎn) 。它僅可以在雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成系統(tǒng)中使用。當(dāng)它處于非超載的情況下時(shí)，電機(jī)停止的位置、速度僅依賴于脈沖和脈沖頻率信號的數(shù)目，它獨(dú)立于負(fù)載的變化，每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就向 設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”。 VSS 與 BLK 之間可以接三極管 NPN，讓三極管 NPN 做開 關(guān)，控制液晶顯示屏的開關(guān)，可以用于省電模式。 圖 39 HS0038 應(yīng)用電路圖 本設(shè)計(jì)主要是采用 HS0038 紅外接收頭 實(shí)物 如圖 310。 HS0038 是一種常用的紅外接收頭，因?yàn)?其集 接收電路，低通濾波，調(diào)制和解調(diào)電路，放大電路和控制電路作為一個(gè)整體，方便，簡單，實(shí)用。 常用的紅外接收頭的外形，均有三只引腳， 分別為 電源負(fù) (GND) 、電源 正（ VDD）和數(shù)據(jù)輸出 (Out)。 此次設(shè)計(jì)選擇了軟件消抖。常用行掃描法 、列掃描法和線