基于单片机的单轴运动控制器的设计本科论文文档格式.docx

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自动化（数控技术）

班级：

K数控092学号：

学生姓名：

指导教师：

高级工程师

起迄日期：

2013.2～2013.6

设计地点：

微机原理与应用实验中心

GraduationDesign（Thesis）

TheDesignoftheUniaxialMotionController

By

Supervisedby

SeniorEngineer

SchoolofConniecollege

NanjingInstituteofTechnology

June,2013

摘要

随着现代科技的发展，单轴运动控制已广泛应用于日常生活之中，在各行各业都有着极其重要的应用。

本文描述了基于AT89S52的单轴运动控制器设计与实现过程。

通过单片机连接步进电机驱动器，控制步进电机的进行，并通过数码管显示器显示出来。

工作时，通过键盘输入给定速度,加速度或位移值，从而控制步进电机按指定的速度,加速度和位移值进给。

单轴运动控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，根据具体情况，硬件设计包括以下模块：

主控电路，键盘输入模块，脉冲发生模块，数码管显示模块，复位电路,isp下载电路,电源电路等。

软件设计则主要包括主控程序设计，键盘显示程序设计，控制参数的输入与计算，电机控制程序设计等。

键词：

单片机；

步进电机；

单轴运动

ABSTRACT

Withthedevelopmentofmoderntechnology,single-axismotioncontrolhasbeenwidelyusedindailylife,inallwalksoflifehaveaveryimportantapplication.

ThispaperdescribestheAT89S52basedonthesingle-axismotioncontrollerdesignandimplementationprocess.Throughthemicrocontrollerconnectedsteppermotordriver,steppermotorcontrolfor,andthroughthedigitaldisplayappears.Work,throughthekeyboardinputgivenspeed,accelerationordisplacement,soastocontrolasteppermotortothespecifiedspeed,accelerationordisplacementfeed.

Single-axismotioncontrolsystemdesignincludeshardwaredesignandsoftwaredesigntwoparts,dependingonthecircumstances,thehardwaredesignincludesthefollowingmodules:

themaincontrolcircuit,keyboardinputmodule,pulsegeneratormodule,LEDdisplaymodule,resetcircuit,ispdownloadcircuit,powersupplycircuit.Softwaredesignmainlycomprisesamaincontrolprogramdesign,thekeyboarddisplayprogramdesignedtocontroltheparametersoftheinputandcalculation,motorcontrolprogramdesign.

Keywords：

microcomputer;

Steppingmotor;

Uniaxialmotion

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

1.1引言1

1.1.1设计背景及意义1

1.1.2设计任务与要求2

1.1.3发展现状及前景2

1.2本文结构3

第二章系统方案提出与设计4

2.1系统功能概述4

2.2总体方案设计4

第三章系统硬件电路设计.........................................................................5

3.1单片机系统模块.......................................................................................5

3.1.1AT89S52特点及特性5

3.1.2管脚及功能说明.........................................................................................6

3.1.3单片机最小系统8

3.2键盘输入模块...............................................................................................9

3.2.1键盘设计方案及论述..................................................................................9

3.2.2独立键盘测................................................................................................10

3.2.3键盘连接原理图........................................................................................11

3.3数码管显示模块...........................................................................................12

3.3.174HC595芯片介绍...................................................................................12

3.3.2数码管显示连接电路................................................................................15

3.4串行通信模块................................................................................................16

3.4.1串行通信原理...........................................................................................16

3.4.2MAX232芯片介绍...................................................................................17

3.4.3RS-232接口介绍......................................................................................18

3.4.4串行接口原理图.......................................................................................19

3.5在线下载模块…............................................................................................20

3.6电机控制模块...............................................................................................21

3.6.1ULN2803特点及特性...............................................................................21

3.6.2电机驱动模块电路图...............................................................................22

3.7电源电路模块.............................................................................................22

3.7.1LM7805特点...........................................................................................22

3.7.2电源电路原理图......................................................................................23

第四章系统软件设计.........................................................................................24

4.1系统软件设计概述........................................................................................24

4.2Keil开发软件介绍.........................................................................................24

4.3系统主控程序流程图....................................................................................25

4.4键盘控制流程图............................................................................................26

4.5步进电机控制流程图.....................