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51单片机汇编语言步进电机转速控制系统.pdf
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51单片机汇编语言步进电机转速控制系统.pdf
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大连理工大学本科设计报告
题目:步进电机转速控制系统设计
课程名称: 单片机综合设计
学院(系): 电子信息与电气工程学部
专 业:
班 级:
学 号:
学生姓名:
成 绩:
2013
年
7
月
20
日
题目:步进电机转速控制系统设计
1
设计要求
1)
2)
利用
ZLG7290
勺键盘控制直流电机(或步进电机的转速、转向);
也可以利用
ADC
莫块(与电位器配合),利用电位器控制转速;
3)
利用
ZLG7290
的
8
位
LED
数码管显示电机转向、转速参数显示。
2
设计分析及系统方案设计
实验要求使用步进电机作为被控制对象,由
ZLG7290
故人机对话平台,利用 单片机的
P1
(
8
位)和
P3
(部分口线)构造系统。实验最终实现功能、设计思路 以及方案设计如以下
几个小节所述。
2.1
系统设计实现功能
根据设计要求、现有设备以及知识储备,完成功能如下:
1
由按键
S1~S8
实现转速切换,其中
S1~S4
正转,
S5~S8
反转
2
按键
S16
作为停止键,按下
S10
后步进电机停止转动,再按
S1~S16
步进电 机按照
按键对应转速以及转向转动
3
按键
S10
作为复位键,当按下
S10
后,无论当前处于何种状态,系统恢复 至初始态
4 8
为
LED
数码管显示当前步进电机转速(
speed=0/1 1~4
),转速前
0
表示 正转,
1
表示反转
5
若按下停止键,数码管显示当前转速;若按下复位键,数码管显示初始态
speed=00
2.2
设计思路
本次的设计是
LED
显示与步进电机相结合以及若干功能键的组合的一种设 计。根据之前
学习的按键中断显示实验和定时器实验,使用
INT0
和
INT1
,
INT0
作 为按键中断,
INT1
作
为定时器。在主程序中实现
LED
初始显示、定时器计时初 始、按键中断初始。
INT0
中断调
用中断服务子程序实现对按键键值的判断,并根 据相应的按键值实现对应步进电机的变化,并
显示该按键对应的转速。
INT1
定时 器中断根据
INT0
的按键键值,对定时器设定相应的初值,
实现步进电机按规定的 转速转动。对于按键停止,则是利用中断优先级,当
INT0
的中断优先
级高时,系
统进入中断,此时
INT1
停止计时,也就实现了步进电机的停止,当改变定时器与 按键中断的
优先级时,即把
INTO
设为低优先级,
INT1
设为高优先级,步进电机重 新开始转动。此时添加
一个对
INTO
位地址的查询,若有按键即正
/
反转的
4
档转速 所对应的按键,步进电机开始重新
转动。对于复位功能,则同样是利用按键键值的 判断,在对应键值下控制电机初始化。
2.3
系统方案设计
系统总设计方案框图如下所示:
图
1.1
系统总框图
3
见附录
系统电路图
4
外围接口模块硬件电路功能描述
本设计主要用到的器件是
AT89C51 ZLG7290B
和步进电机。
4.1 AT89C51
AT89C51
的主要参数如下表所示:
型号 存储器
速度
RO
E2PROM
M
RAM
定时器
128 2
I/
32
串行口 中断 其它特点
(MH
1
89C51 4K
6
24
低电压
AT89C51
是一种带
4K
字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能
CMOS
位微处理器,俗称单片机。其引脚如图
1.2
所示。
图
1.2
单片机的引脚排列
管脚说明如下:
VCC
供电电压
GND
接地
P0
口:
8
位漏级开路双向
I/O
口,每脚可吸收
8TTL
门电流;
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
4TTL
门电流;
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。
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。
P3
口也可作为
AT89C5
啲一些特殊功能口,如下所示:
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD(
串行输入口)
TXD(
串行输出口)
/INT0
(外部中断
0
)
/INT1
(外部中断
1
)
T0
(记时器
0
外部输入)
T1
(记时器
1
外部输入)
/WR
(外部数据存储器写选通)
/RD
(外部数据存储器读选通)
P3
口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST
复位输入。当振荡器复位器件时,要保持
时间。
RST
脚两个机器周期的高电平
4.2 ZLG7290B
ZLG7290B
是数码管动态显示驱动、键盘扫描管理芯片。接口采用
内部寄存器有
13
个单元
00H-0DH
I2C
结构。
1
) 系统寄存器(地址
00H)
,第
0
位称作按键有效位,为
1
表示按键按下, 为
0
表示
没有按键操作,并且有按键按下的时候在
ZLG7290B
的
/INT
引脚会产生一 个低电平的中断请
求信号。
2
) 键值寄存器(地址
01H)
,如果按下的是普通键,键值寄存器就保存按键 对应的兼
职(
1-56
)。
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