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1、机电工程综合实验（步进电机调速控制）姓名学号陈高翔 3100104585马 良 3100104652陆建杰 3100103410周耀明 3100104851年级专业指导教师所在学院机械电子工程1003葛耀峥机械工程学系班机电工程综合实验- 步进电机调速控制1 设计任务书一、实验目的通过电控系统软硬件实验的学习和实践， 能基本掌握电路原理图和印刷电路板的设计和绘制方法，能对诸如 Altium Designer 、 proteus 、 keil 软件和基于单片机系统的C语言比较熟练使用。 能更好地理解已学过的模拟电路和数字电路理论知识，并进行综合运用。并通过对单片机硬件系统与高级程序设计语言结合联
2、系，打下进行电子产品的研发和开发的基础。二、实验任务与要求设计并制作一台可以驱动步进电机等并进行相关显示的电控系统硬件电路板、完成电路板焊接工作以及完成相应功能的高级语言软件编程。要求基本掌握画电路原理和电子线路板设计方法，基本掌握模块化编程技术和上机操作技巧。了解编译、库连接、程序优化法。足部掌握焊接技巧，尽量减少诸如拉尖、侨联、虚焊等常见的点焊缺陷。完成一件已调试完成的系统电路板。具体任务：利用键盘模块输入电机的工作状态（启动、停止、正/ 反转、加速和减速） ，3个 LED灯显示电机的工作状态（正转、反转和停止），6位数码管显示电机的转速（只用低四位、高二位备用），电机驱动电路驱动电机。具
3、体要求：1、设计各个模块电路原理图，并利用keil 软件进行程序编写2、利用 proteus 软件进行各个电路模块仿真，确保模块电路的准确性3、利用 AD软件绘制相应的总电路原理图，并绘制PCB图4、利用 keil 软件进行总程序的编写，并进行proteus 仿真5、焊接电路板6、进行系统调试，完成实验三、系统模块简介本系统主要由五部分组成：基于 AT89C2051或AT89C52 CPU的微处理器控制电路模块；6位共阳数码管 7SLED17SLED6数据显示电路模块，采用动态显示方式，用于显示电机转速的设定值；3位发光二极管 LED1-LED3指示灯显示电路模块，用于显示电机的工作状态， 包
4、括停止、正转以及反转；8个按键 K0-K7，可构成矩阵式键盘，用于切换电机工作状态和输入转速；4路达林顿管驱动电路模块，用于驱动步进电机。各个模块是相互独立的， 根据不同的实验需要，用连接线将各模块相连接即可完成综合功能。四、单片机接口说明P0口经芯片 74HC245八路缓冲器进行数码管的段选和LED灯的选通P1口低三位经芯片 74HC138译码器进行 6位数码管及 LED灯的位选， P1.3 和 P1.4 作为芯片74HC138的使能端P2口用于 2 4键盘扫描，低四位作为列输出，P2.4 和 P2.5 作为行输入P3口高四位作为四相八拍电机输入3 仿真设计3.1 硬件选择1) 实验板采用
5、STC89C52RC单片机为核心，及其外围晶振和串口电路2) 6 位共阳数码管 7SLED1-7SLED6，采用动态显示方式3) 3 位发光二极管 LED1-LED34) 8 只按键 K0-K7，可构成 24矩阵式键盘5) 4 路达林顿管驱动电路6) 电机使用 28BYJ-48型四相八拍步进电机，电压 5VDC7) 74HC138芯片 3/8 译码器和 74HC245芯片缓冲门电路3.2 原理及原理图总电路原理图核心： 52单片机最小系统模块输入： 24独立键盘模块输出：数码管及LED 显示模块执行：电机驱动模块3.3 详细任务说明及电路仿真V5+R1T6R2T5R3T4R4T3R5T2R6T
6、1LED5LED4LED3LED2LED1LED01k1k1k1k1k1k7SEG67SEG57SEG27SEG10A1A542D3AAAAAAAAADDDADD012 345670 12345 6701 23456 70123456701 23456 701 2345 67AAA AAAAAA AAAAA AAAA AAAAA AAAAAAAAAAA AAAAA AAA AAAA AADDD DDDDDD DDDDD DDDD DDDDD DDDDDDDDDDD DDDDD DDD DDDD DDU4U3DB02A0B018DA0DB1317DA1A1B11939DB0DB2416DA2XT
7、AL1P0.0/AD0A2B238DB1DB3515DA3P0.1/AD1A3B337DB2DB4614DA4P0.2/AD2A4B41836DB3DB5713DA5XTAL2P0.3/AD3A5B535DB4DB6812DA6P0.4/AD4A6B634DB5DB7911DA7P0.5/AD5A7B733DB6P0.6/AD6932DB719RSTP0.7/AD7CE121OUT4AB/BAP2.0/A84.7K22OUT374HC245P2.1/A923OUT2+5VP2.2/A102924OUT1VPSENP2.3/A11+5V3025IN15ALEP2.4/A12+3126IN2EAP2.5/A1327P2.6/A1428P2.7/A154.7KU2P1.01P1.0/T2P3.0/RXD10P1.12P1.1/T2EXP3.1/TXD11P1.0115LED0P1.2312AY0P1.2P3.2/INT0P1.1214LED1P1.3413BY1P1.3P3.3/INT1P1.2313LED2P1.4514MC1CY2P1.4P3.4/T012LED3P1.5615MC2Y3P1.5P3.5/T111LED4P1.6716MC3Y4P1.6P3.6/WRP1.3610LED5817MC
