ARM课程设计报告.doc

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1、物理与机电学院课程设计报告课程名称：ARM课程设计系部：物理与机电工程学院完成时间：2010年5月17日~22日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期17【摘　要】在前一段时间我学习了32位嵌入式单片机ARM7的相关知识，初步地掌握了其各种功能部件的用法。在这次课程设计中，我利用ARM7进行简单的系统设计，设计了一个步进电机的控制系统，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。本次课程设计设计的步进电机的控制系统可通过键盘设定转速和方向，并能显示转速。设

2、计过程步骤如下：一、方案的选择、分析和设计：从老师所给的参考选题中选取一个自己感兴趣的题目。根据设计任务和要求，分析所要设计的系统应实现的功能，并将总体功能分解成若干个单元功能。在编写程序前，先采用定时器中断构建一个基本的实时系统，该实时系统具有按键输入和输出显示（通过UART0将需要显示的内容发送到上微机上显示）的功能，然后再往这个实时系统中逐个添加各单元功能，最后形成所要设计的整个系统。二、程序的编写：首先根据步骤一中的分析和设计画好程序的流程图和实时系统的时序图，然后按照程序流程图及实时系统的时序图进行程序的编写。三、程序的调试:对编写好的程序需要进行反复的调试。调试分为软件调

3、试和硬件调试。软件调试的主要目的在于检查程序的语法错误及逻辑错误等；软件调试通过后即可进行硬件调试，将程序下载到LPC2138芯片中同时配合外部电路进行系统功能测试。直至正确地实现系统功能。【关键词】ARM7、步进电机控制系统、定时器、中断、按键、UART0、上微机软件EasyARM、实时系统LPC2138芯片、调试。17目录1.设计目的与要求…………………………………………………………41.1设计目的…………………………………………………………41.2设计要求……………………………………………………………42.方案设计与论证……………………………………………………………42.1设计

4、分析……………………………………………………………42.2方案论证………………………………………………………………42.3方案选择………………………………………………………………43.硬件电路………………………………………………………………43.1硬件结构………………………………………………………………………43.2器件连接说明…………………………………………………………………74.软件设计………………………………………………………………………75调试……………………………………………………………………………96.结论与心得……………………………………………………………………97.参

5、考文献………………………………………………………………………9附录程序…………………………………………………………………10171、设计的目的与要求1.1设计目的（1）本次课程设计是在学习了《深入浅出ARM7——LPC213X/214X》课程之后综合利用所学知识完成一个计算机应用系统设计并在实验室实现。（2）通过课程设计，巩固和加深了对“微机原理与接口技术”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握计算机接口应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。（3）加深对计算机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。1.2设计要求（1）设计一个步进

6、电机的控制系统。（2）可通过键盘设定转速和方向。（3）能够显示当前的转速。2、方案的设计与论证2.1设计分析步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。本次课程设计所设计的步进电机的控制系统可通过键盘设定转速和方向，并能显示转速。2.2方案论证方案一：采用ARM7的脉宽调制器PWM产生脉冲对步进电机进行控制。方案二：利用定时器定时中断进行步进电机的控制。2.3方案选择第一种方案中PWM技术是采用脉宽调制技术，即占空比不同的方波电压产生不同的平均电流使

7、步进电机转动，通过调节占空比即可调节电机转速。虽然很精确，但设置较繁琐。第二种方案中采用定时器定时中断的方式，只需要几条简单的指令就可以产生具有一定频率和数目的脉冲信号，而且在整个脉冲产生过程中，CPU可用来处理其他工作，大大提高了系统的实时处理能力。考虑到系统的实时性及程序的繁简程度我选择了第二种方案。3、硬件电路3.1硬件结构（1）EasyARM2138开发板是广州周立功公司设计的EasyARM系列开发套件之一，采用了PHILIPS公司基于ARM7TD