单片机课程设计说明书
设计题目 两种方式控制步进电机控制
指导教师：
设计者：
系 ： 机械工程学院
班 级：
学 号：
目 录
序言……………………………………………………………………3
步进电机介绍……………………………………………………4
11步进电机概念……………………………………………4
11步进电机特点……………………………………………4
二 设计求务…………………………………………………6
三 设计目原理…………………………………………………6
31设计目………………………………………………………6
32设计原理………………………………………………………6
33步进电机工作原理……………………………………………7
四需设备…………………………………………………………8
五设计思路…………………………………………………………8
51提出方案………………………………………………………8
52方案证………………………………………………………9
六调试程序…………………………………………………………10
七设计程序…………………………………………………………15
八总结………………………………………………………………18
九参考文献…………………………………………………………19
序 言
单片机技术计算机技术发展重分支单片机具集成度高体积性高价格便宜等特点机电体化工业控制仪器仪表家电器信息通信产品军事装备等领域均广泛应步进电机中部分
步进电机电脉信号变换成角位移控制转子转动微特电机动控制装置中作执行元件输入脉信号步进电动机前进步称脉电动机步进电动机数字式计算机外部设备印机绘图机磁盘等装置 步进电动机驱动电源变频脉信号源脉分配器脉放器组成驱动电源电机绕组提供脉电流步进电动机运行性决定电机驱动电源间良配合数字控制系统中精度高运行采位置检测速度反馈实现闭环控制步进电动机已广泛应数字控制系统中数模转换装置数控机床计算机外围设备动记录仪钟表等中外工业动化生产线印刷设备等中应
第章 设计求务
P10－P13口控制台步进电机两种方法实现单双八拍控制晶振频率12Mhz
第二章 需设备
1电脑台
252单片机开发系统块
3步进电机
4 usb转串口线电源线
第三章 设计思路
51 提出方案
方案：电机运转般脉信号方信号控制脉频率控制电机转速脉数控制电机转角单片机控制步进电机输出口发送脉：高电>延时>低电>延时>延时长短控制脉频率电转换次数脉数
步进电机控制室通脉信号控制电脉信号转变角位移线位移开环控制元件样产生脉信号产生样脉信号电机控制关键
52 方案证
单片机产生着脉信号通单片机P1口输出脉信号选电机四相需P1口低四位P10~P13分接电机四根电线调试程序转盘转动
单片机引脚功
1）VCC（40）：电源+5V
2）VSS（20）：接GND
3）XTL1（19）XTL2（18）：振荡电路
4）PSEN（29）：片外ROM选通信号低电效
5）ALEPROG（30）：址锁存信号输出端EPROM编程脉输入端
6）RSTVPD（9）：复位信号输入端备电源输入端
7）EAVPP（31）：外部ROM选择 端
8）P0口（3932）：双IO口9．P1口（18）：准双通I0口
9）P2口（2128）：准双I0口
步进电机驱动单片机连线图
第四章 调试程序
1 开Keil软件建立新工程单机Project拉菜单中找New project选项图1示
图1 建立新工程组
2 选择工程保存路径输入工程文件名Keil工程里通常含文件方便理般工程放独立文件夹文件命名图2示
图2 定义工程文件名
3 单击保存会弹出话框求选择单片机机型根单片机选择Keil C51支持51核单片机里选择AtmelAT89C52图示选择单机保存图3示
图3 选择单片机型号
4 完成步骤窗口界面图4示
图4 工程组界面
止没建完整工程然工程名工程中没文件代码接添加文件代码
5 单击File菜单中new菜单项者单机界面快捷图标图5示
图5 新建文件
6 新建文件窗口图6示
图6 文件界面
7 时光标编辑窗口中闪烁输入户应程序时新建文件刚刚建立工程没直接联系单机保存图标窗口界面图7示
图7 文件保存工程组
输入保存文件名时必须输入正确扩展名a然单击保存钮
8 回编辑界面单机Target1前面+号然Source Goup 1单击右键弹出图8示菜单
图8 添加程序工程
然选择Add Files to GroupSourse Group 1’菜单项弹出图9话框
图9 选择文件
9 选中Text 1单击Add钮单击Close钮然单击左侧Sourse Group 1前面+屏幕窗口图10示
图10 程序编写界面
10编写程序进行程序编译单机工具栏编译编译程中果出现错误修改程序直没错误止然次点击编译调试程中出现错误修改程序直没错误止编译程中出现警告般必考虑特殊时期通修改程序消警告
第五章 设计程序
第种方式
ORG 0000H
LJMP MAIN（跳转程序）
ORG 0100H（程序存放址0100H）
MAIN
MOV SP#60H 设置堆栈指针（设置堆栈长度60H byte首先SP堆栈指针指令立数60H送SPSP（60H）定义栈顶位置 部RAM60H单元）
ACALL DELAY（ 调delay子程序）
SMRUN 电机控制方式单双八拍
MOV P1#08H A
ACALL DELAY
MOV P1#0CH AB
ACALL DELAY
MOV P1#04H B
ACALL DELAY
MOV P1#06H BC
ACALL DELAY
MOV P1#02H C
ACALL DELAY
MOV P1#03H CD
ACALL DELAY
MOV P1#01H D
ACALL DELAY
MOV P1#09H DA
ACALL DELAY
SJMP SMRUN 循环转动
DELAY 延时程序
MOV R4#10
DELAY1
MOV R5#250
DJNZ R5
DJNZ R4DELAY1（总延时时间：t2*250*105000μs)）
RET
END
第二种方式
ORG 0000H (程序起始位置)
AJMP START (系统复位跳转程序start)
ORG 000BH （start起始址00BH）
AJMP TT1 （跳转TT1）
ORG 0030H （TT1起始址0030H）
START
MOV P1#0FFH （P1口置1）
MOV TMOD#01H （设置定时器0工作方式116位定时器 ）
MOV R2#08H 08H赋值R2
MOV R1#02H 02H赋值R1
MOV TH0#0D8H 定时器0高八位初值
MOV TL0#0F0H 低八位初始值
ORL IE#82H 开启中断
MOV R0#00H 00H赋值R0
SETB TR0 启动定时器
LOOP
MOV AR0 R0容定时器A
MOV DPTR#NUM DPTR间址寄存器
MOVC A@A+DPTR
CJNE R1#00HLOOP 寄存器R1容0较等跳loop
MOV P1A 累加器A中数传送p1寄存器p1端口
MOV R1#02H
INC R0 加指令
DJNZ R2LOOP （R2)1放入R2R21≠0
SJMP START 跳转start
NUMDB 0f1h0f3h0f2h0f6h0f4h0fch0f8h0f9h
TT1 定时中断程序
CLR TR0 复位定时器T0
DEC R1 寄存器R1减放入R1中
MOV TH0#0D8H }定时器高八位初值
MOV TL0#0F0H 定时器低八位初值
SETB TR0 启动定时器T0
RETI 中断返回
END
图41 程序流程图
图示程序中ADC0809采集模拟数（电压值通改变电位器获电压值）转换数字量数字量传单片机处理单片机处理送数码显示
42 显示程序设计
图42显示程序流程图
图示ADC转换数单片机处理送数码显示单片机首先输出位选指令选中显示数码然输出段码指令输出显示数字次输出位显示数字直位数字显示完止
总 结
通学期单片机原理应门课程次课程设计作名四学生觉做单片机课程设计十分意义十分必
课程设计环节中觉困难程序设计首先理解原理然进行流程设计转化程序进行调试调试时候出现错误改错程非常痛苦耐心克服敲定合理程序问题没结束装步进电机否带动步进电机转起等等列问题感手足措老师指导克服较满意结果感谢老师悉心指导
点体会养成注释程序惯程序完美否仅实现功应该明白思路样资料保存交流提供方便通次课程设计懂学重性解理知识实践相结合重意义学会坚持耐心努力相信工作学会帮助团队合作完成次设计关键通讨研究佳方案合理分工次设计够较完成合作中互相学起设计中发现足缺陷起进步工作积累验
参考文献
[1] 赵巍 冯娜单片机基础应（第二版）清华学出版社2014
[2] 张毅刚单片机原理应高等教育出版社2003
[3] 陈理壁 步进电机应 海科学技术出版社1989
[4] 刘保延等 步进电机驱动控制系统哈尔滨工业学出版社1997
[5]王福瑞 单片微机测控系统设计全 北京北京航空航天学出版社1998
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单片机课程设计说明书
设计题目 两种方式控制步进电机控制
指导教师：
设计者：
系 ： 机械工程学院
班 级：
学 号：
目 录
序言……………………………………………………………………3
步进电机介绍……………………………………………………4
11步进电机概念……………………………………………4
11步进电机特点……………………………………………4
二 设计求务…………………………………………………6
三 设计目原理…………………………………………………6
31设计目………………………………………………………6
32设计原理………………………………………………………6
33步进电机工作原理……………………………………………7
四需设备…………………………………………………………8
五设计思路…………………………………………………………8
51提出方案………………………………………………………8
52方案证………………………………………………………9
六调试程序…………………………………………………………10
七设计程序…………………………………………………………15
八总结………………………………………………………………18
九参考文献…………………………………………………………19
序 言
单片机技术计算机技术发展重分支单片机具集成度高体积性高价格便宜等特点机电体化工业控制仪器仪表家电器信息通信产品军事装备等领域均广泛应步进电机中部分
步进电机电脉信号变换成角位移控制转子转动微特电机动控制装置中作执行元件输入脉信号步进电动机前进步称脉电动机步进电动机数字式计算机外部设备印机绘图机磁盘等装置 步进电动机驱动电源变频脉信号源脉分配器脉放器组成驱动电源电机绕组提供脉电流步进电动机运行性决定电机驱动电源间良配合数字控制系统中精度高运行采位置检测速度反馈实现闭环控制步进电动机已广泛应数字控制系统中数模转换装置数控机床计算机外围设备动记录仪钟表等中外工业动化生产线印刷设备等中应
第章 设计求务
P10－P13口控制台步进电机两种方法实现单双八拍控制晶振频率12Mhz
第二章 需设备
1电脑台
252单片机开发系统块
3步进电机
4 usb转串口线电源线
第三章 设计思路
51 提出方案
方案：电机运转般脉信号方信号控制脉频率控制电机转速脉数控制电机转角单片机控制步进电机输出口发送脉：高电>延时>低电>延时>延时长短控制脉频率电转换次数脉数
步进电机控制室通脉信号控制电脉信号转变角位移线位移开环控制元件样产生脉信号产生样脉信号电机控制关键
52 方案证
单片机产生着脉信号通单片机P1口输出脉信号选电机四相需P1口低四位P10~P13分接电机四根电线调试程序转盘转动
单片机引脚功
1）VCC（40）：电源+5V
2）VSS（20）：接GND
3）XTL1（19）XTL2（18）：振荡电路
4）PSEN（29）：片外ROM选通信号低电效
5）ALEPROG（30）：址锁存信号输出端EPROM编程脉输入端
6）RSTVPD（9）：复位信号输入端备电源输入端
7）EAVPP（31）：外部ROM选择 端
8）P0口（3932）：双IO口9．P1口（18）：准双通I0口
9）P2口（2128）：准双I0口
步进电机驱动单片机连线图
第四章 调试程序
1 开Keil软件建立新工程单机Project拉菜单中找New project选项图1示
图1 建立新工程组
2 选择工程保存路径输入工程文件名Keil工程里通常含文件方便理般工程放独立文件夹文件命名图2示
图2 定义工程文件名
3 单击保存会弹出话框求选择单片机机型根单片机选择Keil C51支持51核单片机里选择AtmelAT89C52图示选择单机保存图3示
图3 选择单片机型号
4 完成步骤窗口界面图4示
图4 工程组界面
止没建完整工程然工程名工程中没文件代码接添加文件代码
5 单击File菜单中new菜单项者单机界面快捷图标图5示
图5 新建文件
6 新建文件窗口图6示
图6 文件界面
7 时光标编辑窗口中闪烁输入户应程序时新建文件刚刚建立工程没直接联系单机保存图标窗口界面图7示
图7 文件保存工程组
输入保存文件名时必须输入正确扩展名a然单击保存钮
8 回编辑界面单机Target1前面+号然Source Goup 1单击右键弹出图8示菜单
图8 添加程序工程
然选择Add Files to GroupSourse Group 1’菜单项弹出图9话框
图9 选择文件
9 选中Text 1单击Add钮单击Close钮然单击左侧Sourse Group 1前面+屏幕窗口图10示
图10 程序编写界面
10编写程序进行程序编译单机工具栏编译编译程中果出现错误修改程序直没错误止然次点击编译调试程中出现错误修改程序直没错误止编译程中出现警告般必考虑特殊时期通修改程序消警告
第五章 设计程序
第种方式
ORG 0000H
LJMP MAIN（跳转程序）
ORG 0100H（程序存放址0100H）
MAIN
MOV SP#60H 设置堆栈指针（设置堆栈长度60H byte首先SP堆栈指针指令立数60H送SPSP（60H）定义栈顶位置 部RAM60H单元）
ACALL DELAY（ 调delay子程序）
SMRUN 电机控制方式单双八拍
MOV P1#08H A
ACALL DELAY
MOV P1#0CH AB
ACALL DELAY
MOV P1#04H B
ACALL DELAY
MOV P1#06H BC
ACALL DELAY
MOV P1#02H C
ACALL DELAY
MOV P1#03H CD
ACALL DELAY
MOV P1#01H D
ACALL DELAY
MOV P1#09H DA
ACALL DELAY
SJMP SMRUN 循环转动
DELAY 延时程序
MOV R4#10
DELAY1
MOV R5#250
DJNZ R5
DJNZ R4DELAY1（总延时时间：t2*250*105000μs)）
RET
END
第二种方式
ORG 0000H (程序起始位置)
AJMP START (系统复位跳转程序start)
ORG 000BH （start起始址00BH）
AJMP TT1 （跳转TT1）
ORG 0030H （TT1起始址0030H）
START
MOV P1#0FFH （P1口置1）
MOV TMOD#01H （设置定时器0工作方式116位定时器 ）
MOV R2#08H 08H赋值R2
MOV R1#02H 02H赋值R1
MOV TH0#0D8H 定时器0高八位初值
MOV TL0#0F0H 低八位初始值
ORL IE#82H 开启中断
MOV R0#00H 00H赋值R0
SETB TR0 启动定时器
LOOP
MOV AR0 R0容定时器A
MOV DPTR#NUM DPTR间址寄存器
MOVC A@A+DPTR
CJNE R1#00HLOOP 寄存器R1容0较等跳loop
MOV P1A 累加器A中数传送p1寄存器p1端口
MOV R1#02H
INC R0 加指令
DJNZ R2LOOP （R2)1放入R2R21≠0
SJMP START 跳转start
NUMDB 0f1h0f3h0f2h0f6h0f4h0fch0f8h0f9h
TT1 定时中断程序
CLR TR0 复位定时器T0
DEC R1 寄存器R1减放入R1中
MOV TH0#0D8H }定时器高八位初值
MOV TL0#0F0H 定时器低八位初值
SETB TR0 启动定时器T0
RETI 中断返回
END
图41 程序流程图
图示程序中ADC0809采集模拟数（电压值通改变电位器获电压值）转换数字量数字量传单片机处理单片机处理送数码显示
42 显示程序设计
图42显示程序流程图
图示ADC转换数单片机处理送数码显示单片机首先输出位选指令选中显示数码然输出段码指令输出显示数字次输出位显示数字直位数字显示完止
总 结
通学期单片机原理应门课程次课程设计作名四学生觉做单片机课程设计十分意义十分必
课程设计环节中觉困难程序设计首先理解原理然进行流程设计转化程序进行调试调试时候出现错误改错程非常痛苦耐心克服敲定合理程序问题没结束装步进电机否带动步进电机转起等等列问题感手足措老师指导克服较满意结果感谢老师悉心指导
点体会养成注释程序惯程序完美否仅实现功应该明白思路样资料保存交流提供方便通次课程设计懂学重性解理知识实践相结合重意义学会坚持耐心努力相信工作学会帮助团队合作完成次设计关键通讨研究佳方案合理分工次设计够较完成合作中互相学起设计中发现足缺陷起进步工作积累验
参考文献
[1] 赵巍 冯娜单片机基础应（第二版）清华学出版社2014
[2] 张毅刚单片机原理应高等教育出版社2003
[3] 陈理壁 步进电机应 海科学技术出版社1989
[4] 刘保延等 步进电机驱动控制系统哈尔滨工业学出版社1997
[5]王福瑞 单片微机测控系统设计全 北京北京航空航天学出版社1998
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