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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。
5.2 STC-ISP下载软件
STC-ISP 是一款单片机下载编程烧录软件,是针对STC系列单片机而设计的,可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机,使用简便,现已被广泛使用。
下载步骤:
(1)选择MCU类型:STC89C52RC; (2)选择串口及波特率; (3)打开编译好的.HEX文件;
(4)点击“Download/下载”按钮,给单片机上电,消息框提示握手成功,几秒种后程序下载完毕,单片机自动开始运行下载的程序。
软件界面如图5-1所示。
图5-1软件界面
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6 硬件电路制作
本次论文设计的原理图绘制和PCB制作所采用的软件是Altium Designer 10 PCB线路设计系统。Altium Designer 10 作为从Protel系列发展起来的新一代办卡机设计软件,以windows Xp界面风格为主,同时,Altium Designer 10 独一无二的DXP技术集成平台也为设计系统提供了所有工具和编辑器的相容环境[17]。
Altium Designer 10 是一套完整的板卡级设计系统,真正的实现了在单个应用程序中的集成。该设计系统的目的就是为了支持整个设计过程。Altium Designer 10 具有可靠的稳定性,增强的图形功能和超强的用户界面,设计者可以选择最适当的设计途径,以最优化的方式工作。
6.1 原理图的绘制
(1) 创建一个新的项目文件
依此执行File New Project PCB Project命令新建一个PCB项目。保存后新建原理图文件,依次执行File New Schematic即可创建。
(2) 加载元件库
在电路图放置元件之前,必须先加载库文件。执行主菜单的DESIGN|ADD REMOVE LIBRARY命令或单击左侧设计管理器的ADD|REMOVE按钮。
(3) 绘制电路图
放置元件、绘制导线、放置电源部件、放置电气连接点、放置文字标注。 (4) 修改元件参数 (5) 保存原理图
6.2 电路实现的基本步骤
(1)单片机方案设计。把所要完成的设计分成几个模块,确定各模块的功能,编辑程序并调试。最好可以用Proteus软件进行仿真,虽然并不能代表实际电路的运行结果,但是如果仿真通不过,是很难在具体电路中实现的。
(2)电路原理图:利用电路设计软件,将方案用标准的电路原理图表示,为电路板图的生成提供依据。在设计电路原理图时,必须规划好每一模块的功能,考虑到输入、输出之间的隔离以免产生干扰。因为原理图是制板的依据,对于正确的电路焊接起着关键性作用。本系统的原理图绘制和PCB绘制都是在Altium designer10中完成。
(3)制板:根据电路原理图,网上买元器件进行焊接。焊接时需要注意元器件的引脚不要太长,否则将影响电路的稳定性,尤其是晶振的引脚,如果过长会使晶振不起振。锡点也不能过大,有可能给电路带来很严重的隐患。当进行焊接时,由于
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电烙铁的温度很高,焊接过程中动作要迅速,否则会损坏元器件。
(4)程序的烧录和调试。调试是一个很麻烦的过程,一件复杂的设计调试更为复杂,要学会各种仿真与调试的方式,在编辑环境中要学会使用断点、单步等调试方法。
硬件电路实物图如图6-1所示。
图6-1 硬件电路实物图
图6-1包括了本次设计用到的所有模块与芯片:电源插头一个,电源线一根,遥控器一个,TL1838一个,12864显示屏,STC89C52单片机一个,步进电机,ULN2003芯片,晶振一个,4.7K电阻若干,杜邦线若干。
设计正常运行后,显示屏的运行状态如图6-2所示。
图 6-2 液晶屏的显示
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液晶屏的第一行显示“步进电机控制系统”,第二行显示速度,第三行显示速度档位,最后一行显示速度方向。
设计正常运行后,步进电机的运行状态如图6-3所示。
图6-3 液晶屏的显示
正常运行后步进电机转动速度非常稳定,严格依据脉冲速率来转动。转动时有三个档位,两个转动方向。
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7 结 论
在本设计过程中,完成了基于单片机的步进电机的系统设计与实现。通过这次实践,了解了电子设计的实现过程,并且学到了很多没接触过的知识。在设计过程中,翻阅了大量书籍,也通过网上的许多资料,掌握了单片机的设计方法,加强了动手能力。在这次实践中,不仅丰富了我的知识还开阔了我的视野。
在设计过程中,我了解到电子设计需要细心,耐心,上进心。要通过自己的努力与毅力不断的完善设计。对于电路的焊接与设计,一定要细心,一点小错误都会导致系统的瘫痪。在程序的编写上,要耐心,对每个模块都要设计周到,尽量做到最好。最让人无奈的是系统的调试,一些无理由的错误让人非常无奈,自己的想法和设计的结果不相对应时,自己是无助的。所以向老师与同学求助非常重要,通过他们宝贵的建议不断完善自己的作品。
与此同时,我了解到单片机是学习一切微处理器的基础,它虽然在当今应用没有明显优势,但重要的是它可以作为我们学习更强大处理器的必不可少的跳板。在学习单片机时,Proteus仿真软件也是非常重要的,它可以为自己节约大量的时间。对于一项不错的电子设计,电路图是必不可少的,现在比较厉害的电路图软件是Protel系列和Altium系列。对于本次设计用的软件是Altium Designer10,是一款从Protel系列升级的板卡级绘图软件。
本次设计依然存在着很多不足,比如程序响应速度不够快,有时会乱码等,需要更深一层次的学习。我将会不断的努力,从书本、网络上吸取精华,通过自己的实践,努力使自己成为可以为社会做出贡献的人。
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