第四章
4.1 软件设计思路
系统软件设计
在程序设设计中，首先是对系统进行各种初始化处理，包括定时器，中断以及其他寄存器和Ｉ/Ｏ口的处理等。
在main()函数中的主循环不停的执行按键扫描并调用数码管显示程序，单片机检测到有按键按下，判断该值，并执行相应的操作，如果是正转按键按下，则置位正转标志位，单片机于是调用正转程序代码，向单片机I/O口输出控制脉冲，控制步进电机的正转。同理，当有反正或是停止按键按下时，单片机调用相应的程序，使单片机的IO口输出相应的控制脉冲，从而控制步进电机的运转。
程序运行后，单片机开始不停地通过外部中断0检测有无中断信号输入（红外控制信号通过红外接收头接到单片机的外部中断0引脚输入端），如果有检测到中断信号，就转入中断服务程序，控制相关的变量，让单片机处理红外信号，将其接收到的红外信号转变为原始代码，单片机再根据这个代码值来做相应的处理，包括调用显示程序和步进电机控制程序等。
4.2 系统设计主程序流程图
系统分为初始化程序、电机运行子程序（包括电机正转、反转、加减速停止等）、按键及红外扫描子程序等组成，其主程序框图如下图17所示。
程序流程图相关说明，单片机上电后，程序开始执行，首先系统初始化，包括各个寄存器，IO口，中断，定时器等等，之后开始按键扫描。当有按键按下时，单片机就会调用相关的步进电机运行子程序。若有外部中断0输入（即接收到了红外信号），单片机开始处理红外程序，根据红外处理后的结果开始调用步进电机运行子程序和显示子程序。完成之后系统返回，开始下一次扫描，如此循环。
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开始 系统初始化 扫描按键 N 有按键按下？ Y 调用步进电机运行子程序 Y N 接收到红外信号？ 等待外部中断0 显示程序 返回
图17 系统主程序流程图
4.3 主程序初始化流程图
对相应的系统参数进行初始化，包括系统上电默认运行参数设定，包括四相八拍的工作方式，初始速度档位是30转/分，系统中断设定，定时器设定，载入定时器初值和默认的工作参数等，具体流程图如下图18所示。
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开始 外部中断允许 定时器中断允许 设置定时器工作方式1、装初值 开启定时器0、TR0=1 载入默认工作参数 各I/O端口初始化 图18 系统初始化程序流程图
4.4 步进电机运行控制子程序流程图
步进电机控制子程序流程图说明，如图19所示。程序开始执行后，当有按键或是红外信号被单片机检测到后，判别这个信号是方向控制信号还是步进电机启动运转信号，若是方向控制信号，置位控制方向的标志位，改变步进电机的转动方向。若是红外信号控制信号，处理之后调用，步进电机运行程序，输出控制脉冲去控制步进电机的运转。若是复位键或是停止键，系统复位或是将停止标志位置位，停止输出控制脉冲，步进电机停止运转。当多次按下正转键或是反转键时，步进电机开始加速或是减速，其速度值以0-9等级级别在数码管上显示。
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开始 扫描按键、红外控制信息 调用正反转指示灯显示语句 是方向键（或红外信号）吗？ 否 是 转换正反转 是启动键（或红外信号）吗？ 是 电机运行（电机控制脉冲） 是复位键（停止信号）吗？ 是 否 记下同一按键（或红外信号）按下的次数的n 将n转换成需要到达的转速级别N，控制电机加、减速 数码管显示转速级别N 返回
图19 步进电机运行控制子程序流程图
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4.5系统程序简要说明 主要函数及头文件的说明：
#include
void main() //负责系统程序的初始化，按键扫描，数码管显示，
//LED指示灯
display（） //负责数码管显示，显示电机转速级别
void timeint(void) interrupt 1 //定时器中断处理函数，负责扫描红外控制信号以及
//电机脉冲产生控制等
void gorun() //电动机运行脉冲控制序列产生函数，通过改变调用
//该函数的时间间隔可以实现加减速，并且也可以控//制电机正反转
#include
//红外脉冲处理头文件，对接收到的脉冲处理文件
本次设计的软件部分，是很重要的一个环节，是整个系统的灵魂。在主函数main中，初始化系统，开启定时中断与外部中断。在while中不停进行按键扫描，并调用显示函数。同时定时器不停的产生控制脉冲，控制步进的运行状态，并进行红外脉冲的扫描。另外，外部中断0与红外接收头相连，当有红外控制信号脉冲发射出来，经过外部中断0的处理，翻译成按键对应的标志码，在定时中断中检测这个按键代码值，就可以执行相应的操作，从而去控制电机及显示。综合各个模块就可以实现整个系统的功能。
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