吉林化工学院硬件设计-孙立辉.doc

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1、信息与控制工程学院硬件课程设计说明书压控四相步进电机系统设计学生学号： 学生姓名： 孙立辉 专业班级： 电信1002 指导教师： 郝富春 职 称： 副教授 起止日期： 2013.04.012013.04.19 吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology课程设计任务书一、设计题目：压控四相步进电机系统设计二、设计目的1、掌握步进电机控制方法； 2、掌握AD转换器工作原理； 3、掌握ADC0809、L298、TLP521-4等器件应用； 4、初步掌握用电路图软件绘制电路原理图方法。三、设计任务及要求 （一）基本要求1、 熟悉AD转换、数码管动态显示、步

2、进电机控制电路；2、熟悉并说明所用芯片功能； 3、熟悉构成电路的各元件功能； 4画出四相步时电机原理电路图； 5、用硬件实现压控四相步进电机系统电路(用实验板焊接电路)； 6、技术指标 ：实现电机启、停、正转、反转、电压调速功能。（二）发挥与创新 1、实时显示电机转速 2、显示电机转动圈数。四、设计时间及进度安排设计时间共两周（2013.04.012013.04.19）,具体安排如下表：周安排设 计 内 容设计时间第一周查阅相关资料，学习步进电机控制方法，学习设计电路.04.0104.05第二周设计电路焊接、调试达到设计要求.04.0804.12第三周完成发挥部分内容，编程，编写说明书，答辩.

3、04.1504.19五、指导教师评语及学生成绩指导教师评语:年 月 日成绩指导教师(签字):目 录课程设计任务书I第1章 概述11.1 硬件设计的目的11.2 步进电机的控制意义11.3本次设计的功能1第2章 步进电机22.1 步进电机类型及原理22.2 步进电机的使用22.3 四相步进电机3第3章 元器件说明53.1 STC89C5253.1.1 主要特征53.1.2 管脚图53.1.3管脚说明63.2 74LS0273.2.1 74LS02的简介73.2.2 74LS02引脚图73.3 74LS7473.3.1 74LS74说明73.3.2 74LS74功能表及引脚73.4 L29883.

4、5 ADC080993.5.1主要特性93.5.2 内部结构93.5.3外部特性103.5.4 ADC0809工作过程103.6 TLP521-4113.7 数码管113.7.1数码管的分类123.7.2 结构123.7.3测量数码管引脚，分共阴和共阳方法123.7.4四联数码管13第4章 电路设计154.1 电路方框图154.2 A/D转换电路154.3 电机驱动电路164.4 显示电路16第5章 程序设计185.1 程序流程图185.2设计实物18第6章 结论206.1 设计完成情况206.2 学习知识20参考文献21附录22第1章 概述1.1 硬件设计的目的课程设计是学生理论联系实际的重

5、要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几方面能力，为毕业设计（论文）奠定基础。1、进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能； 2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；3、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。1.2 步进电机的控制意义步进电机是用脉冲进行控制的将电脉冲信号转换成和相应的角位移或线位移的电机它突出的优点是可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速，快速启停、正反转控制及制动等，并且用

6、其组成的开环工作既简单又实用，因此在打印机等办公设备以及控制装置等众多领域有着极其广泛的应用。随着电力电子技术的发展，步进电机的需求与日俱增研制步进电机驱动器及其控制系统具有重要意义。 1.3本次设计的功能用硬件实现压控四相步进电机系统电路(用实验板焊接电路)，实现电机启、停、正转、反转、电压调速功能。同时实时显示电机转速，显示电机转动圈数。第2章 步进电机2.1 步进电机类型及原理1、步进电机的原理步进电机的工作就是步进转动，其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或是直线位移，就是给一个脉冲信号，电动机转动一个角度或是前进一步。步进电机的角位移量与脉冲数成正比，它的转速与脉冲频率(f)成正比

7、，在非超载的情况下，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。2、步进电机的类型步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping,HS)。永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。混合式步

8、进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛，也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。2.2 步进电机的使用随着新材料、新技术的发展及电子技术和计算机的应用, 步进电动机及驱动器的研制和发展进入了新阶段。过去, 人们认为伺服系统一定优于步进系统的观念也发生着很大的变化, 现代的步进系统已完全不是过去的步进系统。定位驱动装置已经过“步进直流伺服交流伺服”, 再度回到步进系统。步进系统的回归源自于其无需反馈就形成了开环控制系统, 使系统结构大大简化、使用维护更加方便、工作可靠, 在一般使用场合具有足够高的

9、精度等特点。 步进电动机还有下列优点: 步距值不受各种干扰因素的影响。如电压的大小、电流的数值、波形及温度的变化等, 相对来说都不影响步距值。也就是说, 转子运动的速度主要取决于脉冲信号的频率, 而转子运动的总位移量则取决于总的脉冲信号数。误差不积累。步进电动机每走一步所转过的角度(实际步距值) 与理论步距值之间总有一定的误差, 从某一步到任何一步, 也就是走任意步数以后, 也总有一定的误差。但因每转一圈的累积误差为零, 所以步距的误差不是积累的。控制性能好。起动、转向及其他任何运行方式的改变, 都在少数脉冲内完成。在一定的频率范围内运行时, 任何运行方式都不会丢失一步的。 由于步进电动机有上

10、述特点和优点而广泛应用在机械、治金、电力、纺织、电信、电子、仪表、化工、轻工、办公自动化设备、医疗、印刷以及航空航天、船舶、兵器、核工业等国防工业等领域。例如机械行业中, 在数控机床上的应用, 可以算是典型的例子。可以说步进电动机是经济型数控机床的核心。而由步进系统实现开环控制, 使得改变加工对象快捷、系统调试方便、工作可靠、成本较低的数控机床成为当前机床发展的主要方向之一。其它行业中应用实例有如: 印刷机械、包装机械、梭织机、电脑绣花机、钟表、户外自动广告牌、自动移靶机、计算机外设、自动绘图仪、吸脂机等步进电机的特征如下：1、一般步进电机的精度为步进角的3%-5%，且不积累。2、步进电机外表

11、允许的最高温度。步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。3、步进电机的力矩会随转速的升高而下降。当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减少，从而导致力矩下降。4、步进电机低速时可以正常转动，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情

12、况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。2.3 四相步进电机四相步进电机采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。下图是四相反应式步进电机工作原理示意图。图2-1 四相步进电机步进示意图开始时，开

13、关sb接通电源，sa、sc、sd断开，b相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和c、d相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和d、a相绕组磁极产生错齿。当开关sc接通电源，sb、sa、sd断开时，由于c相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和c相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和a、b相绕组产生错齿，2、5号齿就和a、d相绕组磁极产生错齿。依次类推，a、b、c、d四相绕组轮流供电，则转子会沿着a、b、c、d方向转动。四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四

14、拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如下图.a、b、c所示：a.单四拍 b.双四拍 c.八拍图2-2 步进电机工作时序波形图第3章 元器件说明3.1 STC89C523.1.1 主要特征标准MCS-51内核和指令系统32个双向I/O口全双工串行通信口3个16位可编程定时/计数器向上或向下定时计数器6个中断源5.0V工作电压布尔处理器帧错误侦测自动地址识别4层优先级中断结构兼容TTL和CMOS逻辑电平PDIP(40)和PLCC(44)封装形式片内8kROM（可扩充64kB外部存储器）256x8bit内

15、部RAM（可扩充64kB外部存储器）时钟频率3.5-12/24/33MHz改进型快速编程脉冲算法空闲和掉电节省模式3.1.2 管脚图图3-1 STC89C52引脚图3.1.3管脚说明VCC：供电电压。 GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P0口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL

16、门电流。P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器

17、的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（计时器0外部输入）P3.5 T1（计时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部

18、数据存储器读选通）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSE

19、N：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA / VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3.2 74LS023.2.1 74LS02的简介74LS02是四个输入或非门，作

20、用是二输入的或运算，运算后反向输出的一种器件。3.2.2 74LS02引脚图 图3-2 74LS02引脚图3.3 74LS743.3.1 74LS74说明 74LS74内含两个独立的D上升沿双d触发器，每个触发器有数据输入、置位输入复位输入、时钟输入和数据输出。置位输入、复位输入的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。当、均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。3.3.2 74LS74功能表及引脚 表3-1 74LS74功能表输 入 输 出 SDRDCPDQn1 Qn1 01 1010 0100 11 11011 00111 QnQn 图3-3

21、 74LS74 引脚3.4 L298L298N 为SGS-THOMSON Microelectronics 所出产的双全桥步进电机专用驱动芯片( Dual Full-Bridge Driver ) ，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动2个二相或1个四相步进电机，内含二个H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑准位信号，可驱动46V、2A以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压；此芯片可直接由单片机的IO端口来提供模拟时序信号， 但在本驱动电路中用L297 来提供时序信号，节省了单片机IO 端口的使用。L298N 之接

22、脚如图9 所示，Pin1 和Pin15 可与电流侦测用电阻连 接来控制负载的电路； OUT1、OUT2 和OUT3、OUT4 之间分别接2 个步进电机；input1input4 输入控制电位来控制电机的正反转；Enable 则控制电机停转。图3-4L298外部引脚图3.5 ADC0809 ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。3.5.1主要特性 1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8

23、位。 2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100s(时钟为640kHz时)，130s（时钟为500kHz时） 4）单个+5V电源供电 5）模拟输入电压范围0+5V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-40+85摄氏度 7）低功耗，约15mW。3.5.2 内部结构 ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。 图3-5 ADC0809引脚图3.5.3外部特性ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。下面说明各引脚功能。(1)IN

24、0IN7：8路模拟量输入端。(2)2-12-8：8位数字量输出端。(3)ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路(4)ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。(5)START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。(6)EOC： A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。(7)OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。(8)CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟

25、频率不高于640KHZ。(9)REF（+）、REF（-）：基准电压。(10)Vcc：电源，单一+5V。(11)GND：地。3.5.4 ADC0809工作过程 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 转换数据的传送 A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行

26、处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。（1）定时传送方式 对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128s，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。（2）查询方式 A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。（3）中断方式把表明转换完成的状

27、态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。3.6 TLP521-4tlp521-4是可控制的光耦合器件，光电耦合器件广泛运用在电脑终端机，可控硅系统设置，测量仪器、影印机、自动售票、家用电器，比如电风扇、加热器等。电路之间的信号输出，使之前端与负载完全隔离，目的在于安全性，减小电压的干扰，减化电路的设计。图3-6内部结构图及引脚图3.7 数码管数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管是显示屏其中一类， 通过对

28、其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示 时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。由于它的价格便宜 使用简单 在电器特别是家电领域应用极为广泛，空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。3.7.1数码管的分类数码管也称LED数码管，不同行业人士对数码管的称呼不一样，其实是同样的产品。数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管；按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是

29、指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。3.7.2 结构led数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划

30、，公共电极。led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等.，led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。led数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。图3-7 LED数码管引脚定义3.7.3测量数码管引脚，分共阴和共阳方法首先，

31、我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的，找到一个就够了，然后GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的。也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。图3-8共阳（阴）极示意图3.7.4四联数码管内部的四个数码管共用adp这8跟数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有四个数码管，所以它有四个公共端，加上adp，共有12个引脚。图3-10 共

32、阳极四联数码管图3-9 内部接线图引脚功能：1脚：数码管e。2脚：数码管d。3脚：数码管dp。4脚：数码管c。5脚：数码管g。6脚：数码管个位。7脚：数码管b。8脚：数码管十位。9脚：数码管百位。10脚：数码管f。11脚：数码管a。12脚：数码管千位。第4章 电路设计4.1 电路方框图图4-1总电路框图4.2 A/D转换电路该电路主要由STC89C52和ADC0809构成。STC89C52的18脚连接动态显示电路；9脚连接复位电路；18、19脚连接晶振电路；25、26、27脚接正、反、停开关；2124脚接驱动电路；40脚连接总开关部分。首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。

33、此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 AD转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到AD转换完成，EOC变为高电平，指示AD转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。图4-2 A/D转换电路4.3 电机驱动电路本模块中采用集成驱动芯片L298N作为电机驱动的核心，L298N是恒压恒流双H桥集成电机芯片，可同时控制两个电机，且输出电流可达到2A，驱动力很强。因为在本设计中我们使用的是四相步进电机，所以L298N完全符合要求。为防止电机转动中对单片机

34、产生干扰，在单片机和L298N之间加上光耦，使光电隔离。其电路原理如下图所示：图4-3 电机驱动电路4.4 显示电路本模块由74LS247芯片和八段数码管组成。其中74ls247芯片的7、1、2、6脚连接到单片机的p1.0p1.3口，其13、12、11、10、9、15、14脚分别经过限流电阻接到数码管的ag端。数码管的一个公共端经三极管连接到单片机的p1.4p1.7口。显示电路图如下：图4-4 数码显示电路第5章 程序设计5.1 程序流程图图5-1程序框图5.2设计实物第6章 结论6.1 设计完成情况本次硬件设计完成了老师的要求， 能够达到利用单片机来实现电机启、停、正转、反转、电压调速功能，

35、同时利用A/D转换来显示电机的在工作过程中的转速，实现电机的转速在030之间的变换，并利用A/D显示电路予以显示，并且我们通过查阅资料和电路板的焊接过程对各种元器件有了深刻的了解，成功完成了实习任务中的各种要求，掌握步进电机控制方法、AD转换器工作原理、和各元器件的应用，实现电机的转速在030之间的变换，并利用A/D显示电路予以显示。6.2 学习知识本次硬件设计实习，我们制作的是压控四相步进电机系统。通过老师对电路原理图的讲解、实物制作时的指导帮助，以及同学间的相互学习，硬件制作过程中遇到问题、解决问题，这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计

36、中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己能力上的提升。可以说本次实习作品的完成需要软件和硬件的结合，二者是密不可分的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性，只有分工协作才能保证整个项目的有条不絮。另外在课程设计的过程中，当我们碰到不明白的问题时，指导老师总是耐心的讲解，给我们的设计以极大的帮助，使我们获益

37、匪浅。因此非常感谢老师的教导。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名自动化专业的学生，这次课程设计实践是很有意义的。更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。这是我们第一次把学习的知识应用于实际，并制作成有一定是有价值的硬件器材。这让我觉得学习的知识有了真正的意义，为我今后的学习实践提供了莫大的动力。虽然最后制作出的作品与预计指标有些许偏差，但我们是通过自己的努力最后完成的作品。所以收获远大于制作过程中遇到困难带来的遗憾。再次感谢本次实习中相互帮助相互学习的组员，和给予我

38、们帮助解答疑问的指导老师。感谢学校给我们这是实践的机会。参考文献1 翟玉文、梁伟、艾学忠，施云贵. 电子设计与实践. 北京： 中国电力出版社，2006.82 阎石. 数字电子技术基础. 北京：高等教育出版社，2006.53 阎石. 模拟电子技术基础. 北京：高等教育出版社，2006.54 翟玉文、于军，吴兴波. 数字电子技术实验教程. 吉林化工学院校内讲义. 2001.12 5 张毅刚，彭喜元，董继成.单片机原理及应用. 北京：高等教育出版社，2010.86 时景荣，张晓东. C语言程序设计. 北京：中国铁道出版社，2009.2附录附录一：电路图步进电机控制原理图附录二：源程序#include

39、#define uchar unsigend charsbit wr=p36;sbit rd=p37;sbit K1=p24;sbit K3=p25;sbit K4=p26;uchar k,t,t1,t2;uchar qian,bai,shi,ge;unsigned long int k0;void deley(uchar i) uchar j; while(i-) for(j=0;j110;j+) ; void inti() TMOD=0x11; TH0=(65536-200)/256; TL0=(65536-200)%256; TH1=(65536-3000)/255; TL1=(6553

40、6-3000)%255; ET0=1;ET1=1; EA=1; EX0=0; EX1=0; P1=0xff; P0=0xff; P2=0x7f; TR0=1;TR2=0; t=0; t1=0; t2=0; k=0;void ad() uchar j; wr=0; rd=1; for(j=0;j3;j+); wr=1; rd=0; if(t!=3) k=P0&0xff; k0=K*3000L/255; qian=k0/1000; bai=k0%1000/100; shi=k0%1000%100/10; ge=k0%1000%100%10;void keystart() K1=1; if(K1=0

41、) delay1(10);if(K1=0)while(K1=0);TR1=1;t=1;void keyend() if(K4=0) delay1(10);if(K4=0)while(K4=0);tr1=0;t=3;K=0;P2=0xff;void keyfanz() K3=1; if(K3=0) delay1(10);if(K3=0)while(K3=0);t=2void main() init(); while(1) if(t)ad(); keystar(); keyfanz(); keyend(); void time0() interrupt3 TH1=(65536-3000-1270+

42、K*6L)/256; TL1=(65536-3000-1270+K*6L)/256; switch(t) case 1:switch(t1) case 0:p2=0x71;break; case 1:P2=0x73;break; case 2:p2=0x72;break; case 3:p2=0x76;break; case 4:p2=0x74;break; case 5:p2=0x7c;break; case 6:p2=0x78;break; case 7:p2=0x79;break; break; case 2; switch(t1) case 7:p2=0x71;break; case 6:p2=0x73;break; case 5:p2=0x72;break; case 4:p2=0x76;break; case 3:p2=0x74;break; case 2:p2=0x7c;break; case 1:p2=0x78;break; case 0:p2=0x79;break; break; t1+; if(t1=8)ti=0; if(k=0)p2=0x7f;void time1() interrupt1