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1、优秀本科毕业设计（论文）摘 要步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛地用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性，通用性，可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电动机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的三相步进电动机的开环控制系统。本论文主要介绍了基于单片机的步进电动机控制的规律、硬件的结构和组成，以及其工作原理。本论文设计的控制系统主要通过单片机存储器、I/O口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电动机的环形分配器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等等的设计，实现了三相步进电动机的正反转、急停、
2、加减速等功能。关键词：8051单片机；三相步进电动机；控制Abstract Stepper motor is a stepper motor for precise electrical and mechanical actuators, which are widely used in industrial machinery, digital control, for the system reliability, interoperability, maintainability, and cost-optimal, according to the control system fun
3、ctional requirements and stepper motor applications, to determine hardware and software design, function, in order to achieve based on the 8051 three-phase stepper motor open-loop control system. This paper introduces a microcomputer-based stepper motor control laws, hardware structure and compositi
4、on, and its working principle. In this thesis, the control system is mainly through the microcontroller memory, I / O port, interrupt, keyboard, LED display of the expansion of the annular distributor stepper motor, drive and protection circuit, man-machine interface circuit, interrupt system and re
5、set circuit, single voltage-driven circuit design, etc., to achieve a three-phase stepper motor rotating, emergency stop, acceleration and deceleration functions.Keywords: 8051; three-phase stepper motor; control精品优秀毕业设计，助答辩无忧！优秀本科毕业设计（论文）目 录摘要IAbstractII绪论1第一章 单片机的简介3一、单片机的基础知识3二、单片机微处理器的特点3三、单片机微处
6、理器技术的发展历程3四、单片机微处理器系列介绍6五、单片机微处理器技术的应用领域6第二章 单片机的组成与工作原理8一、MCS-51单片机的内部结构8（一） MCS-51单片机组成8（二） MCS-51单片机存的储器结构15二、MCS-51单片机的外部结构23（一） MCS-51单片机的引脚功能23（二） MCS-51单片机的复位和复位电路24第三章 步进电动机26一、步进电动机的简介26二、步进电动机的种类26三、步进电动机的特点27四、步进电动机的相关概念27五、步进电动机的特征28六、步进电动机的控制原理28第四章 系统硬件设计31一、单片机控制步进电机加减速31（一）单片机硬件接口31（
7、二）步进电机加减速曲线32（三）加减速过程的离散化处理33（四）基于单片机的步进电机的控制34（五）步进电机的加减速控制35（六）步进电机的换向控制36（七）步进机加减速控制流程图流程图，如图4-637二、AMPIRE128*64液晶屏介绍38三、步进电机驱动电路39四、液晶显示屏与单片机接口电路40五、控键与单片机接口电路42第五章 系统软件设计44一、电机流程图44（一） 液晶驱动程序调用规则流程图44（二） 主函数流程图44二、程序指令46三、单片机控制步进电机的电路原理图57第六章 专业文献翻译59一、文献原文59二、文献翻译66结论71致谢72参考文献73精品优秀毕业设计，助答辩无忧
8、！优秀本科毕业设计（论文）绪论自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发 展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发 展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。单片机长寿命，这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有15岁，产量仍是上升的。这一方面是由 于其对
9、相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。可以预见，一些成功上市的相对年轻的CPU核心，也会随着I/O功能模块的不断丰富，有着相当长的生存周期。新的CPU类型的加盟,使单片机队伍不断壮大,给用户带来了更多的选择余地。 8位、16位、32位单片机共同发展，这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来，单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机应用得到了长足发展。以Motorola 68K为CPU的32位单片机97年的 销售量达8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强，32位
10、机越来越便宜，使16位单片机生存空间有限，而16位单片机的发展无论从品种和产量方面，近年来都有较大幅度的增长。 单片机速度越来越快 MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了很多，Motorola单片机则使用了琐相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使用4.9M外部振荡器而内部时钟达32M，而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡
11、器频率内部时钟可达16MHz以上。 低电压与低功耗自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS工艺代替，功耗得以大幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3m工艺发展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35 近而实现0.2m工艺，全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选，都使功耗不断下降。Motorola 最近推出任选的M.CORE 可在1.8V电压下以50M/48MIPS全速工作，功率约为 20MW。几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也越来越宽。一般单片机都能在3到6V范围内工作，对电池供电的单片机不再需要对电源采取稳压措施。低电压供电的单片机电
12、源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供电的单片机已经问世。低噪声与高可靠性技术 为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机内部电路中采取了一些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路，增强了“看门狗”的性能。Motorola也推出了低噪声的LN系列单片机。OTP与掩膜 OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜型单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期，而OTP型单片机价格不断下降，使得近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生
13、产周期短、风险小的特点。近年来，OTP型单片机需量大幅度上扬，为适应这种需求许多单片机都采用了在片编程技术(In System Programming)。未编程的OTP芯片可采用裸片Bonding技术或表面贴技术，先焊在印刷板上，然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片机编程。解决了批量写OTP 芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题。使OTP的裸片得以广泛使用，降低了产品的成本。编程线与I/O线共用，不增加单片机的额外引脚。而一些生产厂商推出的单片机不再有掩膜型，全部为有ISP功能的OTP。MTP向OTP挑战 MTP是可多次编程的意思。一些单片机厂商以MTP的性能、OTP的
14、价位推出他们的单片机，如ATMEL AVR单片机，片内采用FLASH，可多次编程。华邦公司生产的与8051兼容的单片机也采用了MTP性能，OTP的价位。这些单片机都使用了ISP技术，等安装到印刷线路板上以后再下载程序。随着单片机的进一步发展，单片机应用为工程师提供更广阔的选择空间，单片机技术的发展将给现代工业领域带来新的技术革命。由于单片机对各行各业都有用，这种电子技术的进步导致各行各业的进步，也带动了人类文明的进步。第一章 单片机的简介一、单片机的基础知识单片微型计算机简称单片机。由于它的结构及功能均按照工业控制要求设计，所以，其确切的名称应该是单片微控制器（Single Chip Micr
15、ocontroller）。单片机是把微型计算机的各个功能部件：中央处理器（CPU）、随机存取存贮器（RAM）、只读存贮器（ROM）、输入/输出端口（I/O端口）、定时器/计数器以及中断系统等，它们经过地址总线（Addres Bus）、数据总线（Data Bus）和控制总线（Control Bus）的连接以及输入/输出端口与外围装置的连接，构成一个完整的微型计算机，故它又称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。二、单片机微处理器的特点 受密度限制：芯片存储器存储容量较小，一般ROM小于4/8KB，RAM小于256字节。 可靠性良好：单片机是按照工业控制要求所设计的，其抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令及常数数据都烧写在ROM内，其许多信号通道均在同一个芯片内，因此可靠性高。 易扩充：单片机具有一般微电脑所必需的器件，如三态双向总线、并行及串行的输入/输出引脚，可以扩充为各种规模的微电脑系统。 控制功能强：为了满足工业控制的要求，单片机的指令除了输入/输出控制指令、逻辑判断指令外，还有更为丰富的条件分支跳跃指令。单片机的发展经历了探索
