电动窗帘课程设计.docx
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电动窗帘课程设计
单片机原理与应用课程设计任务书
课程设计的内容和要求：
一、设计课题：
电动窗帘的设计
二、课题概述：
制作一个用单片机控制电机运转，带动机械传动机构实现窗帘打开与闭合的控制系统。
通过按键输入控制命令，实现窗帘的开合控制。
三、设计的性质与目的：
性质：
该设计是在学生学完《单片机原理与应用》和电子学相关课程
的基础上，结合测控技术与仪器和机电工程专业的特点进行的具有一定难
度和覆盖面的综合性实践环节。
目的：
综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。
四、设计内容与要求：
根据设计任务，设计该单片机应用系统的硬件电路图，软件流程图并编制相应的软件，实现硬件和软件的调试。
本项目主要使用5V的快速四相反应步进电动机带动小车运行。
用单片机控制步进电机实现位移或转动时，无需采用硬件脉冲分配器，而是利用单片机的并行端口循环输出按一定顺序排列的控制代码，经驱动电路送至步进电机的四相绕组输入控制端即可。
主要内容：
（1）：
采用步进电机专用集成驱动电路L293D。
（2）：
单片机的P2.0~P2.3分别接驱动芯片L293D的4个输入端，再用L293D的4个输出端去控制步进电机的4个相控制端。
2．对课程设计成果的要求：
1．确定控制方案，设计电动窗帘的主电路。
2.选用相应的单片机。
3.按照控制要求，绘出相应的功能表图。
4.上机调试程序，必须运行通过。
5.写出课程设计说明书。
要求：
1同组人共同讨论，按设计内容逐项完成，程序必须上机调试通过。
②上交设计说明书时逐个答辩
③所设计的程序必须上机调试通过。
3．课程设计工作进度计划：
序号
起迄日期
工作内容
1
2天
1、查阅资料、熟悉所设计内容。
2
3.5天
2、电动窗帘外部电路设计和程序设计
3
2天
3、电动窗帘应用系统的接线、调试、监控、运行
4
1.5天
4、按规定格式编制设计说明书
5
1天
5、课程设计答辩
主指导教师
洪剑青
日期
09年06月01日
一、硬件设计
引脚号
功能
1
通道IN1，IN2使能端
9
通道IN3，IN4使能端
4，5，12，13
接地端
8，6
电源端
2，3
通道IN1输入，输出端
7，6
通道IN2输入，输出端
10，11
通道IN3输入，输出端
15，14
通道IN4输入，输出端
L293D引脚功能表
通道驱动状真值表
INPUT状态
IN（1，2）状态
OUTPUT状态
H
L
H
L
H
H
L
L
H
L
高阻抗
高阻抗
+5V
硬件设计电路原理图
1
EA
Vcc
P1.0
S1正转
2
1
P1.1
S2反转
3
步进电机
2
P1.2
S3停止
21
P2.0
6
3
OUT1
2
IN1
22
P2.1
11
OUT2
6
3
7
IN2
23
P2.2
OUT3
5
4
10
IN3
24
P2.3
14
OUT4
15
IN4
9
5
4
GND
9
1
1,2EN
89C51
12
GND
8
3,4EN
RST/VPD
K1
R3
13
GND
16
Vcc2
+5V
GND
Vcc1
10K
+
22uF
+5V
L293D
18
XTAL2
12MHz
30pF
C1
19
30pF
C2
XTAL1
20
Vss
单片机端口资源分配表
端口
功能
端口
功能
P1.0
P1.1
电机正转控制输入端
电机反转控制输入端
P1.2
P2.0~P2.3
电机停止控制输入端
驱动脉冲输入端
电动窗帘电路器件清单
元件名称
参数
数量
IC插座
单片机
晶体震荡器
瓷片电容
步进电机
步进电机驱动芯片
按键
DIP40
89C51
12MHz
33pF
86BYG102
L293D
1
1
1
2
1
1
3
二、软件设计
流程图设计
开始
Y
正转键按下否
N
电机正转
Y
反转键按下否
N
电机反转
Y
停止键按下否
N
电机停止
程序设计
步进电动机控程序STEP_M
程序名：
STEP_MPM31_1.asm
程序功能：
查询控制按键状态，控制步进电机
出口参数：
P2.0—P2.3
ORG0000H
LJMPSTEP_M
STEP_M:
MOVP1，#0FFH
NEXT0:
JBP1.0，NEXT1；正转键按下否？
MOVR1，#4；设置循环查表次数
MOVR0，#0；设置正转查表修初植
LCALLRUN；调用转动控制子程序
NEXT1:
JBP1.1，NEXT2；反转键按下否？
MOVR1，#4
MOVR0，#4；设置反转查表修正初值
LCALLRUN；调用转动控制子程序
NEXT2:
JBP1.2，NEXT0；停止键按下否？
MOVP2，#00H
LJMPNEXT0
步进电机正反转控制子程序RUN
程序名：
RUN
程序功能：
控制步进电机正反转
RUN:
MOVDPTR，#TAB
ZD:
MOVA,R0
MOVCA，@A+DPTR
MOVP2,A
ACALLDELAY
INCR0
DJNZR1,ZD
RET
DELAY:
MOVR4,10
DE1:
MOVR5,#250
DE0:
NOP
NOP
DJNZR5,DE0
DJNZR4,DE1
RET
TAB:
DB01H，02H，04H，08H；正转代码
DB08H，04H，02H，01H；反转代码
END
三、软硬件调试
（1）、输入源程序
（2）、汇编源程序
（3）、运行程序后，按下控制键，观察电机的运转状态。
四、心得与体会
这次是第二次课程设计，是单片机的课程。
经过了上次的PLC课程设计，给这次奠定了一定基础。
这次课题基本上自己在努力的做，从借书查资料，到认真复习课本知识，当然也向同学老师请教。
之前觉得会很难的作业，现在终于有了明确方向。
自己动手，这样才会知道自己不足的地方，提高自己的能力，有更丰富的实际经验，把理论和实际结合为一体.
通过这次的课程设计，使我们更深入的对我对硬件电路图、流程图设计、程序设计、软件设计有了深入的了解。
在整个设计过程中，我们或多或少都遇到了在意料之外的困难，其主要因素是我们对各个部分的考虑不够全面，有好多微弱的地方我们都不太注意，不过，后来经过不懈的努力，在老师的帮助下，我顺利的完成了课程设计的要求。
集体的力量很重要，遇到问题大家相互讨论与交流。
在这过程中大家之间是不断地讨论，学习。
自己少走了许多弯路，总的来说，在这次设计中我是受益匪浅的，丰富了自己，使自己不再觉得单片机像天书了。
五、参考文献
1、《单片机应用实训教程》清华大学出版社张永峰
2、《单片机原理与应用》北京交通大学出版社王效华、张永梅
3、《单片机基础与最小系统实践》北京航空航天出版社刘同法
4、《MCS-51单片机原理与应用》上海交通大学出版社李光学
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