单片机原理及应用课程设计.doc

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1、单片机原理及应用课程设计设计题目：红外遥控电机系统设计系别：电子信息科学与技术专业班：10信科1班姓名：赵湖北指导老师：谭保华-23-目录一.课程设计目的及意义-2-1.1研究现状：-2-1.2研究目的：-2-1.3研究的意义：-2-二、设计要求-3-2.1总体设计-3-2.2系统功能-4-三、设计内容及方法-4-3.1本课题的研究内容-4-3.2本课题研究的实施方案-5-四、硬件电路总体设计-5-4.1发射模块-5-4.2接收模块-7-4.3步进电机的控制-8-4.4数码管显示模块-10-第五章程

2、序设计-11-5.1程序完成的功能-11-5.2编程语言的选择-11-5.3红外发射程序设计-13-5.4红外接收-14-六、部分程序清单及注释-15-6.1红外已写程序-15-6.2红外线接受程序-19-第七章总结-22-参考文献-23--23-一.课程设计目的及意义1.1研究现状：步进电机是一种用电脉冲信号进行控制、并将电脉冲信号转换成相应的角位移的执行器，也称脉冲电机。每给步进电机输入一个电脉冲信号，其转轴就转过一个角度，称为步距角，其角位移量与电脉冲数成正比，其转速与电脉冲信号输入的频率成正

3、比，通过改变频率就可以调节电机的转速。如果步进电机的各项绕组保持某种通电状态，则其具有自锁能力。步进电机用途广泛，是工业过程控制及仪表中常用的控制元件之一，例如在机械装置中可以用丝杆把角度变成直线位移，也可以用步进电机带动螺旋电位器，调节电压或电源，从而实现对执行机械的控制。步进电机还具有快速起停、精确步进和定位等特点，因而在机器人、汽车、数控机床、绘图仪、打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。随着生产过程自动化和遥测遥控技术的发展，各种微型控制电机纷纷出现，并得到了迅速广泛的发展和应用。1.2研究目

4、的：本设计采用单片机组成红外遥控电机转向系统，实现红外接收和解码的功能，用8段数码管显示接收和解码信息的结果，利用主控程序实现对步进电机正转、反转、启动、停止以及调速等运行状态的控制，结构简单，功能强，运行可靠，可对电机转向进行良好控制。1.3研究的意义：单片机自20世纪70年代问世以来，作为微计算机一个很重要的分支，应用广泛，发展迅速，已对人类产生了巨大的影响。尤其美国Intel公司生产的MCS—51-23-系列单片机，由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优

5、点，在我国已经得到广泛的应用，在智能仪器仪表、工业检测控制、电力电子、机电一体化等方面取得了瞩目的成果。在高压、辐射、有毒气体等环境下，直接操作生产设备会影响设备操作者的健康，甚至影响设备的成本结构为了保证生产的质量、安全和可靠性，遥控技术得到广泛的应用。红外线遥控具有体积小、方向性好、功耗低、功能强和成本低等特点，因此该控制器是选用红外线遥控技术，并结合单片机，针对电机系统的较远距离现场控制而进行设计、又由于电机调速范围宽，具有迟滞性，受负载影响显著，因此本设计是由单片机完成解码，并控制信号输出，

6、从而较好地实现电机的远离现场调控，同时通过对本文利用单片机强大的控制能力设计了一个单片机控制直流电机的控制系统，这不仅使人们更了解单片机的控制功能，也了解了直流电机的功能和使用和红外线控制的有关特性，这些都为以后的研究和工作打下了很好的基础，也使我学到了更多的知识。随着红外技术的发展，红外遥控以其安全方便的特点越来越受人们喜爱，本文的设计就是基于简单红外遥控而设计的，用简单的红外技术遥控步进电机，控制电机的转动，以达到省时省力之目的。单片机具有体积小、速度快、性能可靠和价格低廉等优点，通常在其外部配

7、置外围电路就可构成一完整的控制系统。红外遥控具有抗干扰能力强、响应速度快、功耗低等众多优点。目前，基于单片机控制的红外遥控技术已广泛应用于家用电器、智能玩具和工业控制等众多领域，给人们的生产和生活带来极大的方便。本文设计的以STC80C51单片机为核心的红外遥控电机调速系统具有硬件电路简单、成本低廉、软件编较容易、用电机带动相应的驱动机构后便是一实用性极强的调速控制系统。二、设计要求2.1总体设计本设计利用红外遥控器遥控电机的转动等功能，利用红外遥控器控制步进电机其实和用键盘控制步进电机原理类似只不

8、过按键是用导线传递键是否按下的信号,而红外则是利用LED发射红外线传递按键信息。由于红外采用脉宽调制的串行码以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”在解码时通过判断高低电平持续时间的长短来识别发送的键值。控制步进电机正、反方向转动、单步、连续、快慢等动作原理其实并不困难。步进电机将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲，步进电机就转动一