【正文】 同時感謝那些在設計中給予幫助的同學，因為有充分的、默契的合作才有更順利的結果。在做課程設計的整個過程中，得到了老師的耐心指導，特別是在設計的初始階段，老師在需求分析方面給了我很大的幫助，在老師幫助和指導下，使我能很快地就確定了系統(tǒng)的目的和開發(fā)方案，在后來的確定步進電機結構和性能方面老師給了很大的幫助，使后來的程序?qū)崿F(xiàn)方面使我少走了很多彎路，并提高了我的效率。代表個人很感謝的老師的精心指導，本次課程設計受益匪淺，為明年的畢業(yè)設計開了個好頭。使我對抽象的理論有了具體的認識。課程設計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。 設計結果能夠符合題意，成功完成了此次實習要求，我們不只在乎這一結果，更加在乎的，是這個過程。積極地參與此次單片機控制課程設計，不僅讓我充分的體會到自己動手實踐的樂趣，獲得哪怕是前進一小步時候的那種成功的喜悅，還能學到一些我們在理論中學不到的知識，在設計說明書的編輯中，熟練了 Word 的基本操作。過而能改，善莫大焉。經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。1導線走線與機械安裝孔應保持一定的距離。數(shù)據(jù)線的寬度應盡可能的加寬，以減小阻抗、降低損耗。公共地線應盡可能的粗，可能的話，使用大于 2~3mm 的走線寬度，這點在帶有微處理器的電路中尤為重要，因為當?shù)鼐€過細時，由于流過的電流的變化，地電位變動，微處理器定時信號的電平不穩(wěn)，會使噪聲容限劣化。導線走線寬度在大電流情況下還要考慮其溫升，單面板實驗表明，當銅箔厚度為 50μm、導線寬度 1~、通過電流 2A 時，溫升很小。走線時盡量在一個工作層上走線，確實不能完成走線時才再卻換到另一個工作層。兩相鄰信號層應該相互垂直、斜交或彎曲走線，盡量避免平行走線，以減小寄生耦合。導線走線的拐角應為圓角或者大于 90176。17 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設計者檢查器件封裝的正確性，并且確認單板、背板和接插件的信號對應關系，經(jīng)確認無誤后方可開始布線。串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號的驅(qū)動端，距離一般不超過 500mil。15 元件布局時,應適當考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來的電源分隔。其它貼片元件相互間的距離；貼裝元件焊盤的外側與相鄰插裝元件的外側距離大于 2mm；有壓接件的 PCB，壓接的接插件周圍 5mm 內(nèi)不能有插裝元、器件，在焊接面其周圍 5mm 內(nèi)也不能有貼裝元、器件。12 焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時，阻、容件軸向要與波峰焊傳送方向垂直， 阻排及SOP（PIN 間距大于等于 ）元器件軸向與傳送方向平行；PIN 間距小于 （50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP 等有源元件避免用波峰焊焊接。11 需用波峰焊工藝生產(chǎn)的單板，其緊固件安裝孔和定位孔都應為非金屬化孔。9 發(fā)熱元件要一般應均勻分布，以利于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發(fā)熱量大的元器件。8 同類型插裝元器件在 X 或 Y 方向上應朝一個方向放置。模擬信號與數(shù)字信號分開；高頻信號與低頻信號分開；高頻元器件的間隔要充分．4 相同結構電路部分，盡可能采用“對稱式”標準布局；5 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優(yōu)化布局； 6 器件布局柵格的設置，一般 IC 器件布局時，柵格應為 50100 mil,小型表面安裝器件，如表面貼裝元件布局時，柵格設置應不少于 25mil。}[1]5 PCB 板設計 設計原則 布局操作的基本原則1 遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應當優(yōu)先布局．2 布局中應參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件．3 布局應盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短，關鍵信號線最短。second=0。if(sin=20){sin=0。TL0=(6553550000)%255。}}}void timer0() interrupt 1{static uchar sin=0。b0。a0。A3=R%10。A1=R/100。TMOD=0x01。}void main(){TCON=0x11。delay(5)。P0_2=0。delay(5)。P0_1=0。delay(5)。}void display(){P0_0=0。k0。j0。uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 if(step=2) step=0。 step=++step。//反轉}}void timer0() interrupt 1{TH0=(65535speed)/255。if(ROT==0) Z()。Speed1()。TMOD=0x01。 }} main(){TCON=0。 if(!run) TR0=!TR0。 speed=speed10。 speed=speed+10。P0=0。TR0=1。 } } Fangxiang(){ if(!rotation) { if(!rotation) { TR0=0。 case 1:P1=0x08。 }} F() //步進方向{ switch(step) { case 0:P1=0x02。 case 1:P1=0x04。} Z() //步進 方向{ switch(step) { case 0:P1=0x01。 //起始步//void delay (int i){int k=100。static ROT=0。 //轉向sbit run=P1^7。 //提速sbit down=P1^6。程序編輯平臺采用 Keil。程序中對 AD 采入的數(shù)據(jù)進行了數(shù)字濾波，進一步減小 AD 讀入數(shù)據(jù)的誤差。通過用當前轉速控制中斷時間，控制了脈沖的輸出頻率，也就到達了控制步進電機轉動速度的目的；通過檢測方向控制位的電平，選擇脈沖信號 、 與 、 間的切換，控制了步進電機各引出端的接通順序，也就到實現(xiàn)了步進電機轉動方向的控制。然后判斷轉動方向控制位的值，如果是 0 則控制脈沖信號、 輸出，如果是 1 則控制脈沖信號 、 輸出。 電機控制中斷程序流程圖定時器中斷 0 服務程序流程圖如圖 18 所示： 圖 18 定時器中斷 0 服務程序流程圖定時器中斷 0 服務程序的中斷時間由當前的轉速決定。執(zhí)行鍵盤之程序里的指令，將相應的變量值改變，為鍵盤處理子程序做準備。圖 15 步進電機控制系統(tǒng)主程序流程圖 讀鍵盤子程序流程圖首先初始化實際鍵值參數(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，以便確認是否真的有鍵按下。初始化完成后，步進電機處于停止狀態(tài)，T0 定時器處于關閉狀態(tài)。型號 步距角(176。其原理是在第一次 圖 14 鍵盤控制電路圖檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一段延時 10ms 的子程序后在確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正有鍵按下，從而消除了抖動的影響 [6]。消除按鍵抖動通常采用硬件、軟件兩種方法。并且，為了能直觀形象的表示按鍵閉合與否，還為每個按鍵相應增加了發(fā)光二極管，按鍵斷開時，發(fā)光二極管滅，當有鍵閉合時，相應的發(fā)光二極管變亮。通過對輸出電平的高低狀態(tài)的檢測，便可確認按鍵按下與否。一個電壓信號在機械觸點的斷開、閉合過程中，都會產(chǎn)生抖動，一般為 5—10ms；兩次抖動之間為穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，時間由按鍵動作所決定；第一次抖動前和第二次抖動后為斷開狀態(tài)。鍵盤實質(zhì)是一組按鍵開關的集合。只要 A、AB、B、BA 輪流加電就能驅(qū)動步進電機運轉，加電的方式可以有多種。圖 12 57BYGH 型永磁步進電機外形圖 圖 13 57BYGH 型永磁步進電機接線圖表 2 步進電機參數(shù)表從圖中可以看出，電機共有兩組線圈，這樣一共有 4 根引出線。 一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀 24V 開關電源. 兩相步進電機在本設計以常用的混合式步進電機為例，用單片機控制步進電機。 　　在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高。 ,經(jīng)整流濾波供給負載。在本設計中所采用的是共陽極 LED 數(shù)碼顯示器，其內(nèi)部結構如圖 10 所示：圖 10 LED 數(shù)碼管結構圖類別：4 位一體共陽規(guī)格：長寬管腳標號：12986 公共腳、 A1BC4 DE FG5 、DP3 電源24V 開關電源的工作原理　 。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。（2）共陰極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構成公共陽極，使用時公共陽極接+5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。它使用了 8 個 LED 發(fā)光二極管，其中 7 個用于顯示字符，1 個用于顯示小數(shù)點。在單片機系統(tǒng)中應用非常普遍。 LED 數(shù)碼顯示管圖 9 顯示電路圖發(fā)光二極管 LED 是一種通電后能發(fā)光的半導體器件，其導電性質(zhì)與普通二極管類似。將 具 有 10 個 齒 的 圓 盤 固 定 于 被 測 對 象 的 旋轉 主 軸 上 。UGN3020 可 組 成 轉 速 計 探 頭 。外磁場由 BOP 降至 BrP 時，輸出 V0 由低電平反向，BrP 被稱為釋放點。 測試及顯示電路 CS3020 霍爾傳感器測試電路對于開關型傳感器的正值規(guī)定是：用磁鐵的 S 極接近傳感器的端面所形成的 B 值為正值。 表中 TH0 和 TL0 是根據(jù)定時時間算出來的定時初值，這里用到的晶振是 ，定時器工作方式 1。而在最高轉速時，要求為 100 轉/分，即 20220 脈沖/分，相當于 3ms/脈沖。下面首先計算一下定時時間。改變轉速，只要改變 、 輪流變低電平的時間即可達到要求，因為不會影響到其他功能的實現(xiàn)，這個時間可以用延時來實現(xiàn)， 。開機時，、 均為高電平，依次將 、 切換為低電平即可驅(qū)動步進電機運行。利用霍爾傳感器測量轉速并用數(shù)碼管輸出結果。 圖 6 是 單 穩(wěn) 態(tài) 開 關 集 成 霍 爾 元 件 UGN3020 的 功 能 圖 及 輸 出 特 性 。特 性 ： 開 關 型 霍 爾 傳 感 器 可 分 為 單 穩(wěn) 態(tài) 和 雙 穩(wěn) 態(tài) ， 內(nèi) 部 均 有 5 個 部 分 ， 即 由 穩(wěn) 壓 源 、 霍爾 電 勢 發(fā) 生 器 、 差 分 放 大 器 、 施 密 特 觸 發(fā) 器 以 及 輸 出 級 組 成 。 取 用 了 各 種 補 償 和 保 護 措 施 的 霍 爾 器 件 的 工 作 溫 度 范圍 寬 ， 可 達 － 55℃ ～ 150℃ 。圖 5 74ＬＳ０４引腳圖 測試電路的芯片選擇1 開 關 型 霍 爾 傳 感 器 CS3020優(yōu) 點 :霍 爾 器 件 具 有 許 多 優(yōu) 點 ， 它 們 的 結 構 牢 固 ， 體 積 小 ， 重 量 輕 ， 壽 命 長 ， 安 裝 方 便 ，