【正文】 在最低轉(zhuǎn)速時(shí)，要求為960脈沖/分，相當(dāng)于 。 單片機(jī)的選擇本次設(shè)計(jì)選用AT89C5l作為步進(jìn)電機(jī)的控制芯片．AT89C51的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并可以在編程器上實(shí)現(xiàn)閃爍式的電擦寫達(dá)幾萬(wàn)次以上．使用方便等優(yōu)點(diǎn)，而且完全兼容MCS5l系列單片機(jī)的所有功能。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。（2）VSS（20）：接地，也就是GND。單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須有脈沖信號(hào)才能工作，在它的內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，有兩種振蕩方式，一種是內(nèi)部振蕩方式，只要接上兩個(gè)電容和一個(gè)晶振即可；另一種是外部振蕩方式，采用外部振蕩方式時(shí)，需在XTL2上加外部時(shí)鐘信號(hào)。（5）ALE/PROG（30）：地址鎖存信號(hào)輸出端/EPROM編程脈沖輸入端。（7）EA/VPP（31）：內(nèi)/外部ROM選擇端。（9）P1口（18）：準(zhǔn)雙向通用I/0口。 主要特性與MCS51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定、128*8位內(nèi)部RAM、32可編程I/O線、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 （1）振蕩器特性：　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在閑置模式下，CPU停止工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。時(shí)鐘電路采用外部時(shí)鐘方式，保證單片機(jī)個(gè)功能部件都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。二號(hào)單片機(jī)的P1口提供數(shù)碼管的段選信號(hào)。單片機(jī)外部中斷口對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集?！? 鍵盤控制電路鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。鍵盤所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用。按鍵的閉合與否，反映在輸出電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平。在本設(shè)計(jì)中，高電平表示按鍵斷開(kāi)，低電平表示按鍵閉合狀體。為了確保單片機(jī)對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動(dòng)的影響。由于硬件消抖電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，本設(shè)計(jì)中沒(méi)有采用，在此不再詳細(xì)敘述；軟件消抖適合按鍵較多的情況，方便簡(jiǎn)單。: LCD液晶顯示電路 LCD1602簡(jiǎn)介液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，因此，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。: LCD1602芯片管腳: 接口引腳功能表引腳號(hào)符號(hào)狀態(tài)功 能 1Vss電源地 2Vdd電源+5V 3V0液晶驅(qū)動(dòng)電源 4RS輸入寄存器選擇 5R/W輸入讀、寫操作 6E輸入使能信號(hào) 7DB0三態(tài)數(shù)據(jù)總線（LSB） 8DB1三態(tài)數(shù)據(jù)總線 9DB2三態(tài)數(shù)據(jù)總線 10DB3三態(tài)數(shù)據(jù)總線 11DB4三態(tài)數(shù)據(jù)總線 12DB5三態(tài)數(shù)據(jù)總線 13DB6三態(tài)數(shù)據(jù)總線 14DB7三態(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(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。R/W：讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。E：使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。通過(guò)P1口輸出段選信號(hào)，控制了數(shù)碼管顯示的內(nèi)容。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。所有器件有集電極開(kāi)路輸出和用于瞬變抑制的續(xù)流箝位二極管。: ULN2003管腳連接圖其主要特性為： ULN2003主要特性表極限值（若無(wú)其他規(guī)定，Tamb=25℃）參數(shù)名稱符號(hào)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(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。功率驅(qū)動(dòng)電路是功率電子設(shè)備輸出電路的一個(gè)重要組成部分。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作過(guò)程是：首先從P1口輸出00000001B，—，所以ULN2003與單片機(jī)連接的四個(gè)管腳中每時(shí)刻只有一個(gè)管腳處于導(dǎo)通狀態(tài)（采用單拍方式對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制），其他管腳處于斷開(kāi)狀態(tài)。: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(shí)完成讀取鍵盤、處理鍵盤、控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、控制數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示等任務(wù)，這就必須通過(guò)中斷技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。定時(shí)器0中斷服務(wù)程序控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)：根據(jù)當(dāng)前顯示的速度進(jìn)行鍵盤手動(dòng)改變T0定時(shí)時(shí)間常數(shù)，設(shè)置TH0和TL0的值，達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)速精確控制的目的；根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制位的值，控制脈沖信號(hào)循環(huán)移動(dòng)的方向，達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制的目的。初始化完成后，步進(jìn)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，T0定時(shí)器處于關(guān)閉狀態(tài)。 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(shuō)明沒(méi)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。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。初始化變量開(kāi)始退出TR0取反，通過(guò)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(dòng)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(shí)器中斷0服務(wù)程序的中斷時(shí)間由當(dāng)前的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。然后判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制位的值，、。通過(guò)用當(dāng)前轉(zhuǎn)速控制中斷時(shí)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(dòng)速度的目的；通過(guò)檢測(cè)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(dòng)方向的控制。開(kāi)始設(shè)置T0時(shí)間參數(shù)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(cè)試系統(tǒng)，檢查硬件和軟件是否能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行，并對(duì)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。在硬件調(diào)試的過(guò)程中，遇到了很多問(wèn)題。此處尤為重要，這是整個(gè)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(kāi)端。并以此方法測(cè)試步進(jìn)電機(jī)控制程序。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(cè)試的時(shí)候也有些問(wèn)題，主要有：，和時(shí)間的控制。問(wèn)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(duì)步進(jìn)電機(jī)速度的控制更加精確。，插入到AT89C51芯片里；按下開(kāi)始鍵，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)速度相應(yīng)增加；此時(shí)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(dòng)速度相應(yīng)減少；此時(shí)若按下方向控制鍵，步進(jìn)電機(jī)立即向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度保持不變；此時(shí)若按下啟停鍵，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，LCD液晶顯示器停止顯示為0，符合設(shè)計(jì)要求。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(gè)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(dòng)模塊、數(shù)碼顯示模塊、測(cè)速模塊各個(gè)硬件功能模塊及其它元件合理搭配并連接起來(lái)使其能夠?yàn)檐浖\(yùn)行提供一個(gè)硬件平臺(tái)。在系統(tǒng)上電復(fù)位后程序自動(dòng)運(yùn)行，通過(guò)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(dòng)方向的改變；定時(shí)器T0根據(jù)系統(tǒng)參