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1、阿H工您尢會科信学院课程设计说明书（2015/2016学年第二学期）课程名称:单片机应用技术课程设计题 目：直流电机正反转控制 专业班级:电气工程及其自动化1321班学生姓名：学 号：指导教师:设计周数：两周设计成绩:2016年6月 24日一、课程设计目的3二、课程设计任务及要求32.1 原始数据及主要任务32.2 技术要求3三、单片机简介3四、软件设计44.1系统分析及应用种类44.2系统设计5五、电路设计55.1电机驱动电路设计 55.2显示电路设计65.3按键设计65.4 Proteus 仿真图65.5 Protel 99se 原理图7六、程序设计7七、操作控制12八、心得体会12九、参
2、考文献12、课程设计目的通过长达两周的课程设计,加深对单片机课程所学理论知识的理解运用所学理论 知识解决实际问题。结合课程设计的内容，学会利用Pro tel软件绘制电路原理图，掌握电 路的设计与组装方法，进行软硬件联机调试。学会查阅相关专业技术资料及设计手册，提 高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。二、课程设计任务及要求2.1原始数据及主要任务1. 设计直流电机控制电路。2. 设计数码管显示电路。3设计开关电路。4分配地址，编写系统程序。5利用Pro tel设计硬件电路原理图和PCB图。6.软硬件联机调试。7书写设计报告。2.2技术要求设计一个以MCS-51单片机为核心，使用I/O 口
3、控制三极管连接继电器驱动小型，直流 电机，控制正反转。用两个数码管分别显示两个正反转控制开关控制电机正反转的次数。三、单片机简介AT89C51单片机，其内部带有4KB的掩膜ROM。卩 p PF p p P 卩HAL2KTAL1C5D - - - - S3 4- 5 6 7 T(RXD)PCITXDIP3, 忆 2 (BH)叹 3 (TO) Ph 4(WR)PLO 7ATB9C51VCC叫 0/ (ADO)P0. l/(ADk)PD. 2/W1POl 3/UD3)PU. 4/UDJJ PE). S/ (ADJ)FO.喝AM) 卩m “ ixm n/vpp aLE/HC 酥pi. ?/his P2
4、6/Ul引Pl. 5/CA1JPl. 4 (Al 2)Pi. j/i.Aii)P2. 2/(AJO)P2, 1/|A9)Pl 0/(A8)无需扩展外部程序存储器。其中：CVV: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8TTL门电流。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。P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双 向1/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL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。P2 口 ：2 口为一个内部
5、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。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。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AT89C51的一些特殊功能口： 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)； P3.4T0 (记时器0外部输入);P3.5 T1 (记时器1外部输入)；P3.6
6、 /WR (外部数据存储器写选通)；P3.7 /RD (外部数据 存储器读选通)。RST:复位输入。EA/VPP:当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管是否有内部程序存 储器。当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。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。四、软件设计4.1 系统分析及应用种类:应用的软件有 Pro tel99se Pro teus7.5 Keil uVision4.1 Protel99se 的应用(1) 在桌面上新建立文件夹重名名为直流电机正反转控制(2) 打开 Protel99se 软件(3) 运行 P
7、rotel99se(4) 点击File文件N ew新建(5) 注意保存形式为.DDB2 Proteus7.5 的应用(1) 打开 Proteus7.5 软件。(2) 在左上文件中新建设计。(3) 在界面的正上方的“库”中搜索要用的元件，然后拖入新建设计中。(4) 连线，连线有三种无模式连线，自动连线模式，动态光标显示。(5) 移动元件备注元件等。3 Keil uVision4 的应用(1) 打开 Keil uVision4，点击 projec t，在新建 Keil projec t。(2) 首先要选择保存的途径，在新建文件名，最后保存文件。(3) 保存文件啊后会弹出窗口，选择要运行的文件，选好
8、后点击OK会弹出“是”或“否”，只需按否。(4) 新建编写程序窗口。(5) 在新建编写程序窗口写程序。(6) 保存程序文件必须是.Co(7) 最后，将相关的程序放到Protuse软件中进行仿真。4.2系统设计：根据课程设计要求在各个软件中进行设计。1. 首先应用Protel99se进行原理图设计，(1) 在Protel99se中先设计单片机画出80C51引脚图。(2) 在Protel99se中设计画出共阳极数码管的引脚图。(3) 然后再Protel99se设计原理图界面插入设计的单片机引脚元件和共阳极数码管引脚 元件，按课程要求设计电路，其次进行链接元件。2. 设计原理通过后，在Proteus
9、7.5进行设计图的修饰和绘制。3. 在Pro teus7.5中绘制好原理图，然后在Keil uVision 4中按要求编写设计程序。4. 编写好程序在Keil uVision4中编译无误后将程序导入Pro teus7.5的原理图中进行仿 真。五、电路设计1、电机驱动电路设计：7f I-8CIS4rQ,L JBCtW驱动电路为三极管驱动的桥式电路。2. 显示电路设计采用LED共阴极数码管动态显示数据与个项参数，方法简单，容易控制，如图:正转计数反转计数a. a 4 aaa aaa. ja. axub. eaeB a l j u. j b 444亠，所以3. 按键设计 该系统中只运用到三个控制按钮
10、，即 “正转”，“反转”，“停止”，由于按钮较少 采用独立键电路，这种按键电路的按键结构相对行列式按键电路更简单。如图：P3，两口PJ.I/PP3 i/NgP3 3/p?n町 4/ID ms PJjOUIiR4、Proteus 仿真图5. Protel 99se 原理图IST-F . 六、程序设计#include #include #define INT8U unsigned char#define INT16U unsigned int#define S1_ON() (P3 & (10) = 0x00 /正转#define S2_ON() (P3 & (12) = 0x00 /停转 #def
11、ine S3_ON() (P3 & (1O； cnt-) for(x=110; x0; x-);/延时函数/void delay_us(INT16U x) for(; x0; x-) _nop_(); /主程序/ /* 函数名: dis_dri* 函数功能 :数码管扫描函数* 输 入:无* 输 出:无*/ void dis_dri(void)static u8 u8DisStep = 1;DIG_SEG = 0x00; switch(u8DisStep) case 1: /显示第1位 u8DigShowTemp=u8DigTabu8DigShow1;DIG_SEG = u8DigShowTemp;w1=0;w2=1;break;case 2: /显示第2位u8DigShowTemp=u8DigTabu8DigShow2;DIG_SEG = u8DigShowTemp; w1=1;w2=0; break;u8DisStep+;if(u8DisStep2) /扫描完8个数码管后，重新从第一个开始扫 描u8DisStep=1;void main()TMOD |= 0x01;TH0 =
