单片机课程设计(优秀)

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1、目录第一章课程设计的目的和要求…………………………………………………………………11.1课程设计的目的和要求………………………………………………………………11.2课程设计预备知识…………………………………………………………………11.3课题设计的任务……………………………………………………………………4第二章总体设计………………………………………………………………………5第三章硬件设计………………………………………………………………………5第四章软件设计……………………………………………………………………8第五章系统调试……

2、………………………………………………………………第六章结束语……………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………参考文献附录1系统工作原理图16第一章课程设计的目的和要求1.1课程设计的目的和要求一、课程设计目的《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养

3、学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。二、课程设计要求1、利用proteus软件设计步进电机各模块工作原理图，并进行模拟仿真；2、控制程序设计、调试及实现：（1）根据要求，写出完整的电机设计程序流程图；（2）将设计程序输入、便宜，排除语法错误，生成.hex文件；（3）利用proteus软件进行电路模拟仿真和调试；3、设计硬件电路并烧写程序，调试后系统能按照要求工作；4、写出课程设计说明书。1.2课程设计预备知识（一）步进电机的介绍：步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于

4、工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED16显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能，也

5、即数控机床的刀架自动进给运动，随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。人们用它来驱动时钟和其他采用指针的仪器，打印机、绘图仪，磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具，还有机器人等机械装置。此外作为执行元件，步进电机是机电一体化的关键产品之一，被广泛应用在各种自动化控制系统中，随着微电子和计算机技术的发展，它的需要量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件，由于其精度高、体积小、控制方便灵活，因此在智能仪表和位置

6、控制中得到了广泛的应用，大规模集成电路的发展以及单片机技术的迅速普及，为设计功能强，价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。（二）步进电机工作原理：步进电机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杠把角度变为直线位移，也可以用步进电机带螺旋电位器，调节电压或电流，从而实现对执行机构的控制。步进电机可以直接接收数字信号，不必进行数模转换，用起来非常方便。步进电机还具有快速启停、精确步进和定位等特点，因而在数控机床、绘图仪、打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。当某一相绕组通电时，对应的磁极

7、就产生磁场，并与转子形成磁路，如果这时定子的小齿和转子的小齿没有对齐，则在磁场的作用下，转子将转动一定的角度，使转子和定子的齿相互对齐。由此可见，错齿是促使步进电机旋转的原因。三相步进电机结构示意图1.步进电机的运转是由脉冲信号控制的，传统方法是采用数字逻辑电路——环形脉冲分配器控制步进电机的步进。因此：(1)、如果按照A→B→C→16A的顺序轮流通电一周，循环下去就可以进行单-三拍运转。设高电平用“1”表示,低电平用“0”表示，依次循环直到停止：单-三拍脉冲分配表：A100B010C001则步进电机时序波形图如下：(2)、如

8、果按照AB→BC→CA→AB的顺序轮流通电一周，循环下去就可以进行双-三拍运转。双-三拍脉冲分配表：A101B110C011则此时步进电机时序波形图如下:(3)、如果按照AB→B→BC→C→CA→A→AB的顺序轮流通电一周，循环下去就可以进行单双-三拍运转。单双-三拍脉冲分配