学士学位论文--乒乓球发球机控制器软件设计.doc资源-CSDN文库

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乒乓球发球机控制器软件设计

摘要

本文针对乒乓球发球的特点，模拟设计了一种乒乓球发球机控制器。该发球机

控制器由 8 位单片机 STC89C51 为核心的硬件电路和相关软件编程组合而成。实现

改变发球速度、发球高度及角度等的功能，以满足练习者的不同技术需求，同时设

置了随机发球模式，实现落球点的随机变化。

本课题的软件设计采用了主函数调用各状态子程序的方法，完成了按键控制、

液晶显示、驱动电机调速的功能。配合本组同学的硬件设计完成了单片机外围硬件

电路的设计，其中包括电动机驱动模块、键盘模块及液晶显示模块。最后我们在完

成硬件电路的分析和软件模块调试的基础上，进行了联机调试，对各模块电路实行

软硬件检测，有效地将两者结合起来，完成了系统的整体控制。

关键词：乒乓球发球机，控制器，发球模式，单片机

第一章绪论 ....................................................................................................................................................1

1.1 本课题的研究背景和意义...................................................................................................................1

1.2 国内外乒乓球发球机的研究现状.......................................................................................................1

．

国外乒乓球发球机的研究现状

.............................................................................................2

．

国内乒乓球发球机的研究现状

.............................................................................................4

1.3 本课题研究内容与设计步骤 ..............................................................................................................5

1.3.1

本课题研究内容

...........................................................................................................................5

1.3.2

本课题设计步骤

...........................................................................................................................6

第 2 章乒乓球发球机控制器设计分析 ........................................................................................................8

2.1 乒乓球发球机的结构及电动机选择...................................................................................................8

2.2 主控单片机的选型...............................................................................................................................9

2.2.1

单片机的主要特性

.......................................................................................................................9

2.3 液晶显示芯片的选择.........................................................................................................................10

2.3.1 LCD12864

引脚说明

..................................................................................................................11

2.3.2 LCD12864

工作时序

..................................................................................................................12

2.4 驱动芯片的选择.................................................................................................................................13

2.4.1 L298N

引脚说明

.........................................................................................................................13

2.5 步进电机的调速方法.........................................................................................................................15

2.5.1

步进电动机概述

.........................................................................................................................15

2.5.2

步进电动机的调速

.....................................................................................................................15

2.6 直流电动机的调速方法.....................................................................................................................15

2.6.1

直流电动机概述

.........................................................................................................................15

2.6.2

直流电动机的调速

.....................................................................................................................16

第 3 章乒乓球发球机控制器硬件设计 ......................................................................................................17

3.1 总体设计.............................................................................................................................................18

3.2 单片机的最小系统.............................................................................................................................18

3.3 驱动电路模块.....................................................................................................................................19

3.4 按键电路模块.....................................................................................................................................20

3.5 LCD 液晶显示电路模块 ....................................................................................................................20

第 4 章乒乓球发球机控制器软件设计 ......................................................................................................21

4.1 系统软件设计概述 ............................................................................................................................21

4.1.1

软件程序编写的原则

................................................................................................................21

4.1.2

程序设计方法

............................................................................................................................22

4.1.3

软件设计步骤

............................................................................................................................23

4.2 编译软件介绍 ....................................................................................................................................23

4.3 系统各部分流程图.............................................................................................................................24

4.3.1

主程序流程

................................................................................................................................24

4.3.2 LCD12864

流程

..........................................................................................................................25

4.3.3

按键流程

....................................................................................................................................27

4.3.4

电机驱动流程

............................................................................................................................29

4.3.4.1 直流电机驱动流程..............................................................................................................................30

4.3.4.2 步进电机驱动流程..............................................................................................................................31

第 5 章系统调试 ..........................................................................................................................................32

5.1 硬件调试 ............................................................................................................................................32

5.1.1

硬件静态调试

............................................................................................................................32

5.1.2

硬件动态调试

............................................................................................................................33

5.2 软件调试 ............................................................................................................................................33

5.3 联机调试 ............................................................................................................................................34

5.4 调试结果 ............................................................................................................................................35

第 6 章结束语 ..............................................................................................................................................37

6.1 总结.....................................................................................................................................................37

6.2 心得体会.............................................................................................................................................37

致谢 ..............................................................................................................................................................38

参考文献 ........................................................................................................................................................39

附录 ..........................................................................................................................................................40

附录一硬件实物图 .................................................................................................................................40

附录二硬件原理图 .................................................................................................................................41

附录三程序 .............................................................................................................................................42