第五章
5.1开发软件简介
系统运行与调试
本设计在设计过程中主要用到仿真软件PROTEUS和C51编译器keil这两个开发软件，其中仿真软件Proteus能在不搭建真实的硬件电路板就可以模拟出真实的效果来，而keil C51能很好的编译单片机程序，并且在keil里面能很方便的调试单片机的程序从而实现了两个开发软件的优势互补，大大加快整个设计的开发速度，本次设计绘制原理图及PCB图采用的软件是Altium公司的Altium Designre 6.9，Altium Designer 是业界首例将设计流程、集成化 PCB 设计、可编程器件（如 FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行电子线路、PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案，是绘制原理图和PCB最佳选择之一。 5.1.1 Keil编程软件简介与使用
Keil 是美国Keil公司的C51编译器，它被嵌入到了Keil uVision集成开发环境中。Keil是目前最常用的编译器，支持浮点等到类型，支持多维数组，能生成对应的汇编代码，能直接编译汇编代码程序和内嵌多种工具，可以方便的链接，生成可执行文件。Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
5.1.2 Proteus仿真软件的简介与使用
Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。 Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试。Proteus 产品系列也包含了革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。PROSPICE 仿真器的一个扩展PROTEUS VSM:便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 PROTEUS的特点主要有：
（1）支持许多通用的微控制器，如PIC,AVR,HC11以及8051； （2）交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘； （3）强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式； （4）IAR C-SPY 和Keil uVision3等开发工具的源层调试； （5）应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。
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5.1.3系统的仿真图
图20 系统仿真图
图20为仿真结果图，在Proteus中电路连接如上，D1蓝色灯，表示电机正转，D2黄色灯，表示电机反正，D3红色灯，表示电机停止运转。数码管表示步进电机运行的速度级别0-9级。三个按键分别是正转、反转、停止。当上电开始仿真时，红灯亮，步进电机停止，数码管显示为0，系统正常。当按下正转键，步进电机开始正转，数码管显示1，步进电机运行最快，再按一下数码管显示2，电机速度降低一个等级，如此直至显示9，之后又回归到显示0，步进电机停止运行。同理，反转键也是如此。在任何时候按下停止按键时，步进电机都会立刻停止运转，数码管显示为0。 5.2系统的软硬件联调及问题总结 （一）硬件调试的步骤
仿真完全实现其所需的功能以后，并在接入电源之前，用万用表对整个电路进行检查，查看是否在联线过程中是否出现问题。检查硬件电路内容按如下步骤：1、检查线路的焊接问题。2、检查电路是否有没接的线路。3、各种外围器件有没接错。在接上电源以后看芯片是否都是在正常工作电压下工作，其它器件是否正常工作等。
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（二）调试总结
虽然在仿真软件调试好之后没有什么问，看似都很正常。可到了实物总会遇到一些问题。首先，在焊接完成后，上电，烧录程序，发现预先的程序在刚做好的板子上跑步起来，电机嗡嗡的想，但不转，开始检查硬件电路才发现，电机接口插座焊反了，拆焊，重新装上，电机转动起来，各种显示也正常。其次，在电路中由于电机是感性负载，会对电路产生一些干扰，可以在电路中多加一些104的此片电容，并且最好加一些100uF的电解电容在ＶＣＣ和ＧＮＤ之间，以增强系统的稳定性。最后的问题主要在程序中了，可能很多时候在改程序的时候，发现电机根本就不转，以及其他各种莫名其妙的问题，花了很多的时间，程序的调试是一个讲究细心和耐心的工作，必须认真分析，理清其中的各种逻辑关系，切忌浮躁，慢慢调试，直至达到效果最佳。
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第六章
（一）论文工作总结
总结与展望
本次毕业设计能够实现对步进电机的启动、正反转、速度调节和停止等功能，通过本次毕业设计增强了我对软件编程和硬件设计的掌握，并且熟悉了ULN2003A电机驱动芯片，对步进电机的了解更是深了。步进电机可以把脉冲信号转换成角位移，并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移发生器等，用在各种控制系统中。可以说步进电机有着广阔的市场和远大的发展前景。本设计实现了占用CPU时间少，效率高；易于控制步进电机的转向转速等。此外，本设计过程考虑比较全面，特意加上了红外遥控功能。可以通过红外遥控步进电机，控制其运行状态，以满足不同用户在不同场合的要求。本次设计采用的是通过单片机软件产生脉冲来实现对步进电机的控制，性能稳定，经济效益高，使用方便灵活，具有很高的实用价值，值得我们研究。 （二）对后续工作的展望
本文虽然在应用单片机对步进电机的控制果真取得了一些研究成果，提出了解决方案和可行性算法。但是在芯片的发展，以及出现了更高级的芯片能够很好的控制步进电机，能够很大程度上提高电机的精确性和稳定性。
从总体来说，本文重点是实现了AT89S52对步进电机的控制实现以及对单片机的外围电路等进行了基础性的研究，由于时间和条件的限制，虽然取得了一定的效果，但尚存在一定不足之处，比如，红外控制时显示不够实时，由于程序的调试的原因，不能及时解决，有待今后进一步的研究。
回顾过去，展望未来，我们更应该不断的学习着，不断的准备着，把自己的知识更好的运用与实践中。
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