基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計

畢業(yè)設計（論文）PAGEPAGE27目錄基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計任務書…………………2課題介紹、主要內(nèi)容、主要器件、主要資料及參考文獻、預期設計（論文）成果………2一.基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計…………………6摘要…………………………61.1課程設計目的…………61.2課程設計說明………………………61.3步進電機的變頻調(diào)速………………71.4系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設計………………81.5應用實例……………10二.單片機的電機驅(qū)動接口電路設計………181.1.軟件設計……………18三.單片機對電機轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速的控制……………18四.單片機對步進電機的正、反轉(zhuǎn)控制………18五.利用單片機實現(xiàn)對步進電機的運動控制…………………211引言……………212系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計……………213系統(tǒng)硬件電路設計……………22六.結(jié)束語……………………30

1．基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計摘要：本文應用單片機、步進電機驅(qū)動芯片、字符型LCD和鍵盤陣列，構(gòu)建了集步進電機控制器和驅(qū)動器為一體的步進電機控制系統(tǒng)。二維工作臺作為被控對象通過步進電機驅(qū)動滾珠絲桿在X/Y軸方向聯(lián)動。文中討論了一種以最少參數(shù)確定一條圓弧軌跡的插補方法和步進電機變頻調(diào)速的方法。步進電機控制系統(tǒng)的開發(fā)采用了軟硬件協(xié)同仿真的方法，可以有效地減少系統(tǒng)開發(fā)的周期和成本。最后給出了步進電機控制系統(tǒng)的應用實例。關鍵詞:步進電機控制系統(tǒng)，插補算法，變頻調(diào)速，軟硬件協(xié)同仿真1.1課程設計目的1、熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)和工作原理。2、掌握單片機的接口技術和相關外圍芯片的特性及控制方法。3、掌握以單片機為核心的電路設計的基本方法和技術，了解有關電路參數(shù)的計算方法。4、通過實際程序設計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設計方法和調(diào)試技術。5、通過完成一個包括電路設計和程序開發(fā)的完整過程，為今后從事相關工作打下基礎。1.2課程設計說明(1)作為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件，步進電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優(yōu)點，廣泛應用在數(shù)控機床、機器人、自動化儀表等領域。為了實現(xiàn)步進電機的簡易運動控制，一般以單片機作為控制系統(tǒng)的微處理器，通過步進電機專用驅(qū)動芯片實現(xiàn)步進電機的速度和位置定位控制。(2)圓弧插補改進算法逐點比較插補算法因其算法簡單、易實現(xiàn)且最大誤差不超過一個脈沖當量，在步進電機的位置控制中應用的相當廣泛[1>。圓弧插補中，為了確定一條圓弧的軌跡，可采用：給出圓心坐標、起點坐標和終點坐標;給出半徑、起點和終點坐標;給出圓弧的三點坐標等。在算法實現(xiàn)時這些參數(shù)若要存放在單片機內(nèi)部資源有限的數(shù)據(jù)存儲器（RAM）中，如果要經(jīng)過復雜的運算才能確定一段圓弧，不但給微處理器帶來負擔，而且要經(jīng)過多步運算，往往會影響到算法的精確度。因此選取一種簡單且精確度高的插補算法是非常必要的。本文提出了一種改進算法：在圓弧插補中，無論圓弧在任何位置，是順圓或是逆圓，都以此圓弧的圓心作為原點來確定其他坐標。因此只須給出圓弧的起點坐標和圓弧角度就可以確定該圓弧。如果一個軸坐標用4個字節(jié)存儲（如12.36），而角度用2個字節(jié)存儲（如45°），則只需要10個字節(jié)即可確定一段二維的圓弧。較之起其他方法，最多可節(jié)省14個存儲單元?，F(xiàn)以第I象限逆圓弧為例，計算其終點坐標。如圖1所示，（X0，Y0）為圓弧的起點坐標，（Xe，Ye）為圓弧的終點坐標，θ為圓弧的角度。

圓弧半徑：

終點坐標：

終點坐標相對X軸的角度：本系統(tǒng)要求輸入的角度精確到1度，輸入坐標的分辨率是0.01，單片機C語言的浮點運算能精確到0.000001，按照上面的公式算出的終點坐標1%，能夠滿足所要求的精確，雖存在誤差，但這個誤差小于度。(3)步進電機的變頻調(diào)速雖然步進電機具有快速啟停能力強、精度高、轉(zhuǎn)速容易控制的特點，但是在實際運行過程中由于啟動和停止控制不當，步進電機仍會出現(xiàn)啟動時抖動和停止時過沖的現(xiàn)象，從面影響系統(tǒng)的控制精度。尤其是步進電機工作在頻繁啟動和停止時，這種現(xiàn)象就更為明顯[2>。為此本文提出了一種基于單片機控制的步進電機加減速離散控制方法。加減速曲線如圖2所示，縱坐標是頻率f，單位為脈沖/秒或步/秒。橫坐標時間t，單位為秒。步進電機以f0啟動后加速至t1時刻達到最高運行頻率f，然后勻速運行，至t2時刻開始減速，在t5時刻電機停轉(zhuǎn)，總的步數(shù)為N。其中電機從靜止加速至最高運行頻率和從最高運行頻率至停止至是步進電機控制的關鍵，通常采用勻加速和勻減速方式。圖2時間與頻率的函數(shù)圖圖3離散化的時間變頻圖采用單片機對步進電機進行加減速控制，實際上就是改變輸出脈沖的時間間隔，可采用軟件和硬件兩種方法。軟件方法依靠延時程序來改變脈沖輸出的頻率，其中延時的長短是動態(tài)的，該方法因為要不停地產(chǎn)生控制脈沖，占用了大量的CPU時間;硬件方法是依靠單片機內(nèi)部的定時器來實現(xiàn)的，在每次進入定時中斷后，改變定時常數(shù)（定時器裝載值），從而升速時使脈沖頻率逐漸增大，減速時使脈沖頻率逐漸減小。這種方法占用CPU時間較少，是一種效率比較高的步進電機調(diào)速方法?？紤]到單片機資源（字長）和編程的方便，不需要每步都計算定時器裝載值。如圖3所示，采用離散方法將加減速曲線離散化。離散化后速度是分臺階上升的，而且每上升一個臺階都要在該臺階保持一段時間，以克服由于步進電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量所引起的速度滯后。只有當實際運行速度達到預設值后才能急速加速，實際上也是局部速度誤差的自動糾正。(4)系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設計對于51系列單片機的軟件開發(fā)，傳統(tǒng)的方法是在PC機上采用Keil等開發(fā)工具進行程序設計、編譯、調(diào)試，待程序調(diào)試通過之后生成目標文件下載至單片機硬件電路再進行硬件調(diào)試[3>。這種方法只有硬件電路完成之后才能進行系統(tǒng)功能測試，若此時發(fā)現(xiàn)硬件電路存在設計問題且必須進行修改時就會顯著影響系統(tǒng)開發(fā)的成本和周期。為此，本文采用了系統(tǒng)軟硬件協(xié)同仿真的開發(fā)方法，使得硬件電路實現(xiàn)前的功能測試成為可能。同時硬件電路的軟件化仿真為硬件電路的設計與實現(xiàn)提供了有力的保障。其中在KeiluVision2集成開發(fā)環(huán)境下，實現(xiàn)步進電機控制系統(tǒng)的程序設計、編譯、調(diào)試，并最終生成目標文件＊.hex，而由英國ProteusLabcenterelectronics公司所提供的EDA工具Proteus則利用該目標文件＊.hex實現(xiàn)對步進電機控制系統(tǒng)硬件電路功能的測試。

圖4步進電機控制系統(tǒng)硬件電路仿真如圖4所示，單片機AT89C55司職步進電機控制器，通過運行在KeiluVision2環(huán)境下所開發(fā)的程序來控制兩個步進電機驅(qū)動芯片L298，從而實現(xiàn)對AXIS_X/AXIS_Y兩軸步進電機的聯(lián)動控制。L298驅(qū)動芯片的步進脈沖輸入信號來自AT89C55P0端口，使能信號ENABLEA與ENABLEB并聯(lián)接到AT89C55的P3.0、P3.1口，由程序控制實現(xiàn)步進電機的使能，從而避免電機線圈處于短路狀態(tài)而燒壞驅(qū)動芯片。4x4鍵盤陣列接AT89C55的P1端口，通過程序設計定義每個按鍵的具體功能。LCD的數(shù)據(jù)端口DB0～DB7接AT89C55的P2端口，控制端口RS,RW,E分別接單片機的P3.5,P3.6,P3.7口。相關的參數(shù)值、X/Y軸坐標值可以通過LCD以文本方式顯示。本文采用軟硬件協(xié)同仿真的方法經(jīng)過設計à測試à修正à再測試一次次迭代開發(fā)，在制作控制系統(tǒng)硬件電路之前即可實現(xiàn)對系統(tǒng)整機功能的測試。待系統(tǒng)程序和硬件電路設計方案最終完善之后便可以實際制作如圖5所示的硬件電路。顯然該種方法可以顯著提高系統(tǒng)軟硬件開發(fā)的成功率，從而有效降低系統(tǒng)的開發(fā)周期和開發(fā)成本。

(5)應用實例圖5即是根據(jù)圖4進行硬件電路仿真的最終結(jié)果所制作的步進電機控制系統(tǒng)電路板。該電路驅(qū)動X/Y軸步進電機通過滾珠絲桿帶動二維工作臺作聯(lián)動，并由一只鉛筆模擬加工刀具將所要加工的二維軌跡描繪出來。圖5步進電機控制系統(tǒng)硬件電路圖6二維模擬工作平臺運動軌跡步進電機在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應用。它可以把脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移，并且可用作電磁制動輪、電磁差分器、或角位移發(fā)生器等。有時從一些舊設備上拆下的步進電機(這種電機一般沒有損壞)要改作它用，一般需自己設計驅(qū)動器。此介紹為從一日本產(chǎn)舊式打印機上拆下的步進電機而設計的驅(qū)動器。該先介紹該步進電機的工作原理，然后介紹了其驅(qū)動器的軟、硬件設計。1.步進電機的工作原理該步進電機為一四相步進電機，采用單極性直流電源供電。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進電機步進轉(zhuǎn)動。圖1是該四相反應式步進電機工作原理示意圖。圖1四相步進電機步進示意圖開始時，開關SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號齒對齊，同時，轉(zhuǎn)子的1、4號齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒，2、5號齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當開關SC接通電源，SB、SA、SD斷開時，由于C相繞組的磁力線和1、4號齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，1、4號齒和C相繞組的磁極對齊。而0、3號齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯齒，2、5號齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動。四相步進電機按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動力矩又可以提高控制精度。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時序與波形分別如圖2.a、b、c所示：圖2.步進電機工作時序波形圖圖3步進電機驅(qū)動器系統(tǒng)電路原理圖AT89C2051將控制脈沖從P1口的P1.4～P1.7輸出，經(jīng)74LS14反相后進入9014，經(jīng)9014放大后控制光電開關，光電隔離后，由功率管TIP122將脈沖信號進行電壓和電流放大，驅(qū)動步進電機的各相繞組。使步進電機隨著不同的脈沖信號分別作正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作。圖中L1為步進電機的一相繞組。AT89C2051選用頻率22MHz的晶振，選用較高晶振的目的是為了在方式2下盡量減小AT89C2051對上位機脈沖信號周期的影響。圖3中的RL1～RL4為繞組內(nèi)阻，50Ω電阻是一外接電阻，起限流作用，也是一個改善回路時間常數(shù)的元件。D1～D4為續(xù)流二極管，使電機繞組產(chǎn)生的反電動勢通過續(xù)流二極管(D1～D4)而衰減掉，從而保護了功率管TIP122不受損壞。在50Ω外接電阻上并聯(lián)一個200μF電容，可以改善注入步進電機繞組的電流脈沖前沿，提高了步進電機的高頻性能。與續(xù)流二極管串聯(lián)的200Ω電阻可減小回路的放電時間常數(shù)，使繞組中電流脈沖的后沿變陡，電流下降時間變小，也起到提高高頻工作性能的作用。3.軟件設計該驅(qū)動器根據(jù)撥碼開關KX、KY的不同組合有三種工作方式供選擇：方式1中斷方式：P3.5(INT1)為步進脈沖輸入端，P3.7為正反轉(zhuǎn)脈沖輸入端。上位機(PC機或單片機)與驅(qū)動器僅以2條線相連。方式2串行通訊方式：上位機(PC機或單片機)將控制命令發(fā)送給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)控制命令自行完成有關控制過程。方式3撥碼開關控制方式：通過K1～K5的不同組合，直接控制步進電機。當上電或按下復位鍵KR后，AT89C2051先檢測撥碼開關KX、KY的狀態(tài)，根據(jù)KX、KY的不同組合，進入不同的工作方式。以下給出方式1的程序流程框圖與源程序。在程序的編制中，要特別注意步進電機在換向時的處理。為使步進電機在換向時能平滑過渡，不至于產(chǎn)生錯步，應在每一步中設置標志位。其中20H單元的各位為步進電機正轉(zhuǎn)標志位;21H單元各位為反轉(zhuǎn)標志位。在正轉(zhuǎn)時，不僅給正轉(zhuǎn)標志位賦值，也同時給反轉(zhuǎn)標志位賦值;在反轉(zhuǎn)時也如此。這樣，當步進電機換向時，就可以上一次的位置作為起點反向運動，避免了電機換向時產(chǎn)生錯步。圖4方式1程序框圖方式1源程序：MOV20H,#00H;20H單元置初值，電機正轉(zhuǎn)位置指針MOV21H,#00H;21H單元置初值，電機反轉(zhuǎn)位置指針MOVP1,#0C0H;P1口置初值，防止電機上電短路MOVTMOD,#60H;T1計數(shù)器置初值,開中斷MOVTL1,#0FFHMOVTH1,#0FFHSETBET1SETBEASETBTR1SJMP$;***********計數(shù)器1中斷程序************IT1P:JBP3.7,FAN;電機正、反轉(zhuǎn)指針;*************電機正轉(zhuǎn)*****************JB00H,LOOP0JB01H,LOOP1JB02H,LOOP2JB03H,LOOP3JB04H,LOOP4JB05H,LOOP5JB06H,LOOP6JB07H,LOOP7LOOP0:MOVP1,#0D0HMOV20H,#02HMOV21H,#40HAJMPQUITLOOP1:MOVP1,#090HMOV20H,#04HMOV21H,#20HAJMPQUITLOOP2:MOVP1,#0B0HMOV20H,#08HMOV21H,#10HAJMPQUITLOOP3:MOVP1,#030HMOV20H,#10HMOV21H,#08HAJMPQUITLOOP4:MOVP1,#070HMOV20H,#20HMOV21H,#04HAJMPQUITLOOP5:MOVP1,#060HMOV20H,#40HMOV21H,#02HAJMPQUITLOOP6:MOVP1,#0E0HMOV20H,#80HMOV21H,#01HAJMPQUITLOOP7:MOVP1,#0C0HMOV20H,#01HMOV21H,#80HAJMPQUIT;***************電機反轉(zhuǎn)*****************FAN:JB08H,LOOQ0JB09H,LOOQ1JB0AH,LOOQ2JB0BH,LOOQ3JB0CH,LOOQ4JB0DH,LOOQ5JB0EH,LOOQ6JB0FH,LOOQ7LOOQ0:MOVP1,#0A0HMOV21H,#02HMOV20H,#40HAJMPQUITLOOQ1:MOVP1,#0E0HMOV21H,#04HMOV20H,#20HAJMPQUITLOOQ2:MOVP1,#0C0HMOV21H,#08HMOV20H,#10HAJMPQUITLOOQ3:MOVP1,#0D0HMOV21H,#10HMOV20H,#08HAJMPQUITLOOQ4:MOVP1,#050HMOV21H,#20HMOV20H,#04HAJMPQUITLOOQ5:MOVP1,#070HMOV21H,#40HMOV20H,#02HAJMPQUITLOOQ6:MOVP1,#030HMOV21H,#80HMOV20H,#01HAJMPQUITLOOQ7:MOVP1,#0B0HMOV21H,#01HMOV20H,#80HQUIT:RETIEND4.結(jié)論：器經(jīng)實驗驗證能驅(qū)動0.5N.m的步進電機。將驅(qū)動部分的電阻、電容及續(xù)流二極管的有關參數(shù)加以調(diào)整，可驅(qū)動1.2N.m的步進電機。該驅(qū)動器電路簡單可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，對于I/O口線與單片機資源緊張的系統(tǒng)來說特別適用。2.單片機的電機驅(qū)動接口電路設計IO接口的電流不夠維持達林頓的導通狀態(tài)造成的，可以給大功率管加一個9018或9013的前級放大，最好不要直接使用單片機驅(qū)動，建議使用光耦。達林頓管又稱復合管。它將二只三極管適當?shù)倪B接在一起，以組成一只等效的新的三極管。這等于效三極管的放大倍數(shù)是二者之積。在電子學電路設計中，達林頓接法常用于功率放大器和穩(wěn)壓電源中。達林頓電路有四種接法：NPN+NPN，PNP+PNP，NPN+PNP,PNP+NPN.前二種是同極性接法，后二種是異極性接法。同極性接法，一樓樓主已經(jīng)介紹過，這里說一下異極性接法。以NPN+PNP為例。設前一三極管T1的三極為C1B1E1，后一三極管T2的三極為C2B2E2。達林頓管的接法應為：C1B2應接一起，E1C2應接一起。等效三極管CBE的管腳，C=E1,B=B1，E=E1(即C2）。等效三極管極性，與前一三極管相同。即為NPN型。PNP+NPN的接法與此類同。3.單片機對電機轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速的控制如果只有一個轉(zhuǎn)向的話就比較容易了，如果要有正反兩個轉(zhuǎn)向，就需要一個H橋，并且兩個I/O口輸出高低電頻控制，現(xiàn)在就來說說一個轉(zhuǎn)向的控制方式吧。比如用P1口的P1.0,P1.1，P1.2三個I/O口接按鍵，P3.4口接電頻輸出，編個定時程序及按鍵程序，如果是快（全速運行），那就P3.4口直接輸出高電頻“1”；中（50%），那就讓P3.4口0—50ms輸出高電頻“1”，50ms—100ms輸出低電頻“0”，后面就一直以50ms進行一次取反；慢（就用10%吧），0—40ns輸出高電頻“1”，41ns—400ns輸出低電頻“0”，這樣為一個周期，后面就一直循環(huán)吧。如果按鍵P1.0按下，執(zhí)行方式1，全速運行，否則以默認方式運行；按鍵P1.1按下，執(zhí)行方式2，改變占空比，以50%的速度運行，否則，不作改變；按鍵P1.2按下，執(zhí)行方式3，改變占空比，以10%的速度運行，否則，不作改變。當然，占空比及定時時間可以根據(jù)個人需要進行改變，這只跟定時程序有關了，定時程序跟按鍵程序這邊就不說了，別忘了按鍵去抖，咔咔，不然可能會亂掉。4.單片機對步進電機的正、反轉(zhuǎn)控制單4拍正轉(zhuǎn)zheng[]={0x01,0x08,0x04,0x02}單4拍反轉(zhuǎn)fang[]={0x01,0x02,0x04,0x08}雙4拍正轉(zhuǎn)zheng[]={0x09,0x0c,0x06,0x03}雙4拍反轉(zhuǎn)fang[]={0x03,0x06,0x0c,0x09}單雙8拍正轉(zhuǎn)zheng[]={0x01,0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03}單雙8拍反轉(zhuǎn)fang[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}*****************************************/#include"reg51.h"#include"intrins.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintbitfront_move,back_move;ucharjzaj(void);//單4拍正轉(zhuǎn)zheng[]={0x01,0x08,0x04,0x02};單4拍反轉(zhuǎn)fang[]={0x01,0x02,0x04,0x08};voidajcl(ucharjz);voiddelay(uchardel);ucharcodezheng[]={0x01,0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03};ucharcodefang[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};voidtimer0()interrupt1{staticucharjz;TH0=0xfc;TL0=0x18;jz=jzaj();if(jz)ajcl(jz);}voidmain(){ucharcount=0;TMOD=0x01;TH0=0xFC;TL0=0x18;TR0=1;ET0=1;EA=1;while(1){if(front_move){P2=zheng[count];delay(100);count++;if(count==8)count=0;}if(back_move){P2=fang[count];delay(100);count++;if(count==8)count=0;}}}ucharjzaj(void){ucharhz,lz;P1=0xf0;//置所有行為低電平,行掃描，列線輸入(此時)if((P1&0xf0)!=0xf0)//判斷是否有有鍵按下（讀取列的真實狀態(tài)，若第4列有鍵按下則P1的值會變成01110000），有往下執(zhí)行{delay(10);//延時去抖動（10ms）if((P1&0xf0)!=0xf0)//再次判斷列中是否是干擾信號，不是則向下執(zhí)行{hz=0xfe;//逐行掃描初值（即先掃描第1行）while((hz&0x10)!=0)//行掃描完成時（即4行已經(jīng)全部掃描完成）sccode為11101111停止while程序{P1=hz;//輸出行掃描碼if((P1&hz)!=hz)//***(P2&0xf0)!=0xf0***也可這樣本行有鍵按下（即P1(真實的狀態(tài)）的高四位不全為1）{lz=(P1&0xf0)|0x0f;//列while((P1&0xf0)!=0xf0);return((~hz)|(~lz));//返回行和列break;//有按鍵返回提前退出循環(huán)}else//所掃描的行沒有鍵按下，則掃描下一行，直到4行都掃描，此時sccode值為11101111退出while程序hz=_crol_(hz,1);//行掃描碼左移一位}}}elsereturn0;//無鍵按下，返回0}voidajcl(ucharjz){if(jz==0x11){back_move=0;front_move=1;}if(jz==0x21){front_move=0;back_move=1;}if(jz==0x41){P2=0x00;front_move=0;back_move=0;}}voiddelay(uchardel){uchari;for(;del>0;del--)for(i=0;i<125;i++){;}5.利用單片機實現(xiàn)對步進電機的運動控制1引言數(shù)控技術是一種采用計算機對機械加工過程中各種控制信息進行數(shù)字化運算處理，并通過高性能的驅(qū)動單元對機械執(zhí)行構(gòu)件進行自動化控制的高新技術。現(xiàn)代機械加工業(yè)逐步向柔性化、集成化、智能化方向發(fā)展，因此新一代數(shù)控技術就必需強調(diào)具有開放式、智能化、網(wǎng)絡化的特征[1]。本文采用新型微處理器、高性能集成電路，研究開發(fā)智能步進電機控制卡。2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計通過對步進電機控制器關鍵技術進行分析、研究和比較，并綜合國內(nèi)外運動控制器產(chǎn)品智能化、集成化、開放化的發(fā)展趨勢，我們提出的步進電機運動控制器總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)3系統(tǒng)硬件電路設計3.1脈沖分頻電路設計本系統(tǒng)的主要控制對象為步進電機。步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)，因此產(chǎn)生符合系統(tǒng)要求的步進電機驅(qū)動脈沖為整個系統(tǒng)設計中的關鍵。本系統(tǒng)的脈沖分頻電路由圖2所示。整個電路采用3片8254來產(chǎn)生X，Y，Z三個軸的驅(qū)動脈沖信號，鑒于Y，Z軸的電路與X軸相同，因此圖中只表示了X軸脈沖數(shù)輸出的電路原理。Inte18254是可編程定時/計數(shù)器，片內(nèi)包含3個獨立通道，每個通道均為功能相同的16位計數(shù)器，每個計數(shù)器的工作方式和計數(shù)長度分別由軟件編程選擇。8254是8253的改進型，操作方式及引腳與8253完全相同。8253計數(shù)頻率為2.6MHz，8254的計數(shù)頻率則更高，可達到6MHz。本系統(tǒng)選擇8254作為脈沖分頻電路的主控芯片。

圖2脈沖分頻電路圖3.2RS-232通信接口電路設計在單片機系統(tǒng)的通信中，RS-232和RS-485標準總線應用最為成熟。為了使運動控制器的適用范圍更加廣泛，配合PC的現(xiàn)有接口，我們選用RS-232標準總線來實現(xiàn)控制器和PC的通信，其接口電路如圖3所示。在圖3中，選用MAX232作為系統(tǒng)的通信接口芯片。MAX232是MAXIM公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙RS-232發(fā)送/接收發(fā)器，適用于各種EIA-232E和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片可以把輸入的+5V電源變換成RS-232輸出電平所需的±10V電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的+5V電源就可以。

圖3通信接口電路MAX232外圍需要4個電解電容C1，C2，C3，C4是內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換所需電容，其取值均為0.1μF/25V。C44為0.1μF的去耦電容。MAX232的引腳T1IN，T2IN，R1OUT，R2OUT為接TTL/CMOS電平的引腳。引腳T1OUT，T2OUT，R1IN，R2IN為接RS-232C電平的引腳。因此TTL/CMOS電平的T1IN，T2IN引腳應接MCS-51的串行發(fā)送引腳TXD;R1OUT，R2OUT應接MCS-51的串行接收引腳RxD。與之對應的RS-232C電平的T1OUT，T2OUT應接PC機的接收端RD;R1IN，R2IN應接PC機的發(fā)送端。3.3D/A轉(zhuǎn)換與V/I轉(zhuǎn)換電路設計本運動控制器需要對電主軸的轉(zhuǎn)速進行控制，對電主軸的控制通過其驅(qū)動器來實現(xiàn)。電主軸驅(qū)動器根據(jù)輸入的電壓或電流的大小來確定主軸的轉(zhuǎn)速，因此系統(tǒng)需要輸出0～5V的電壓或0～20mA的電流，必須將系統(tǒng)處理過的數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換變成模擬量輸出。本控制器的D/A轉(zhuǎn)換主要由DAC0832芯片實現(xiàn)。DAC0832是8位微處理器兼容型數(shù)/模轉(zhuǎn)換器芯片，是DAC0830系列的一種。DAC0832與微機接口方便，可以充分利用微處理器的控制能力實現(xiàn)對D/A轉(zhuǎn)換的控制，因此在實際中得到了廣泛的應用。不同的電主軸驅(qū)動器對輸入的信號有不同的要求，有的需要0～5V的電壓信號，有的需要0～20mV的電流信號，因此我們同樣設計了V/I轉(zhuǎn)換電路，使系統(tǒng)具備了電流信號的輸出，增強了系統(tǒng)的適應性。3.4開關信號輸入電路設計在步進電機運動過程中，常采用機械式開關和光電開關構(gòu)成開關信號輸入回路，通過開關的閉合或斷開，以電平的形式反映步進電機的工況。這包括X，Y，Z軸限位;加工過程中對刀，X，Y，Z軸電機的回零操作等等[2-3]。由于開關的機械式設計，觸點閉合或斷開時伴有機械抖動，會使輸出信號波形出現(xiàn)振蕩。若將該信號輸入到微控制器的計數(shù)器中，會造成錯誤的計數(shù)而導致系統(tǒng)控制混亂。開關量的輸入干擾是系統(tǒng)設計中客觀存在的問題。因此在獲得開關信號后，我們必須對開關信號進行處理，使其成為單片機可以識別的數(shù)字信號后才能做出相應的反應。系統(tǒng)共提供了12路的開關信號接口，限位開關信號處理如圖4所示。

圖4限位開關信號處理電路原理圖在開關信號輸入CPU之前，首先用電容對其進行濾波，抑制信號中的高頻分量。TPL光耦隔離實現(xiàn)了光電開關、限位開關信號和控制器之間的電平轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)了兩個不同回路間的隔離，保證了控制器電路不受來自開關信號電路的干擾。3.5硬件抗干擾技術為了克服可能發(fā)生的各種干擾，保證系統(tǒng)能夠可靠的運行，現(xiàn)有的抗干擾技術在硬件方面采取如下措施[4]：①抑制電源干擾。傳導干擾通常由交流電源端引入系統(tǒng)內(nèi)部。為了抑制這種干擾，系統(tǒng)通常在交流進線端串接入低通LC濾波器。這種方法在實際中己經(jīng)取得明顯效果，但為了抑制電源浪涌電壓的沖擊，系統(tǒng)還必須在電源線之間及電源線對地之間分別裝壓敏電阻。②抑制傳輸線干擾。對于系統(tǒng)中傳輸距離較長的線路通常選用屏蔽電纜來實現(xiàn)系統(tǒng)各部分的連接，以達到抗干擾的目的。在一些應用環(huán)境比較惡劣的系統(tǒng)中，為了進一步抑制干擾，可采用光電隔離方式將系統(tǒng)控制部分與I/O口部分分開，并采用雙電源供電。③盡量減小干擾造成的影響。通常的做法有：1）增加硬件看門狗電路。2）增加電壓監(jiān)測電路。3）選擇抗干擾能力較強的單片機系列。4）盡可能使用單片機的內(nèi)部程序存儲器和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器而不使用外部總線連接這些器件。5）協(xié)調(diào)好電路中不同類型IC的電平匹配。6）數(shù)據(jù)總線和控制總線間形成板與板連接時，應加總線驅(qū)動器。4系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)的主程序由消息循環(huán)和初始化程序構(gòu)成，其流程如圖5所示。在系統(tǒng)的主程序中，初始化程序的功能是在系統(tǒng)復位后完成單片機各個特殊功能寄存器的設置、各數(shù)據(jù)區(qū)的初始化、外部硬件設備的設置等操作;系統(tǒng)的消息循環(huán)則用來實現(xiàn)消息合法性的判斷及消息處理功能模塊的調(diào)用。

圖5系統(tǒng)主程序流程圖為了能夠?qū)ο⒌暮戏ㄐ赃M行判斷，我們?yōu)橄⒔M中的每個消息定義了對應的合法性判斷標識位。如果某消息所對應的合法性判斷標識位為“1”，則表示該消息是合法的消息，系統(tǒng)應該調(diào)用相應的消息處理功能模塊對消息進行處理;為“0”則表示該消息是非法的消息，系統(tǒng)應該忽略該消息。為了實現(xiàn)“看門狗”功能，我們還在消息循環(huán)中加入了喂狗輸出操作。值得注意的是，在系統(tǒng)的串行通信處理模塊中，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行判斷是自動加工，或是手動加工，還是參數(shù)設置，分別對消息序列中的標志位進行置位，以保證主程序能夠正確實現(xiàn)各處理模塊的調(diào)用6.基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計論文單片機控制技術應用十分廣泛，其核心技術是單片機控制系統(tǒng)的設計。介紹了對單片機控制系統(tǒng)的構(gòu)成、硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調(diào)試等各環(huán)節(jié)并進行了討論，根據(jù)工作經(jīng)驗給出了調(diào)試方法。關鍵詞：單片機；系統(tǒng)設計；系統(tǒng)調(diào)試隨著材料科學、工藝技術、計算機技術的發(fā)展與進步，電路系統(tǒng)向著集成度極高的方向發(fā)展。CPU的生產(chǎn)制造技術，也朝著綜合性、技術性、實用性發(fā)展。如CPU的運算位數(shù)從4位、8位……到32位機的發(fā)展，運算速度從8MHz、32MHz……到1.6GHz?？梢哉f是日新月異的發(fā)展著。其中單片機在控制系統(tǒng)中的應用是越來越普遍了。單片機控制系統(tǒng)是以單片機（CPU）為核心部件，擴展一些外部接口和設備，組成單片機工業(yè)控制機，主要用于工業(yè)過程控制。要進行單片機系統(tǒng)設計首先必須具有一定的硬件基礎知識；其次，需要具有一定的軟件設計能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)的要求，靈活地設計出所需要的程序；第三，具有綜合運用知識的能力。最后，還必須掌握生產(chǎn)過程的工藝性能及被測參數(shù)的測量方法，以及被控對象的動、靜態(tài)特性，有時甚至要求給出被控對象的數(shù)學模型。單片機系統(tǒng)設計主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：控制系統(tǒng)總體方案設計，包括系統(tǒng)的要求、控制方案的選擇，以及工藝參數(shù)的測量范圍等；選擇各參數(shù)檢測元件及變送器；建立數(shù)學模型及確定控制算法；選擇單片機，并決定是自行設計還是購買成套設備；系統(tǒng)硬件設計〔1〕，包括接口電路，邏輯電路及操作面板；系統(tǒng)軟件設計，包括管理、監(jiān)控程序以及應用程序的設計，應用系統(tǒng)設計包含有硬件設計與軟件設計兩部分〔2〕；系統(tǒng)的調(diào)試與試驗。1單片機控制系統(tǒng)總體方案的設計確定單片機控制系統(tǒng)總體方案，是進行系統(tǒng)設計最重要、最關鍵的一步。總體方案的好壞，直接影響整個控制系統(tǒng)的性能及實施細則?？傮w方案的設計主要是根據(jù)被控對象的任務及工藝要求而確定的。設計方法大致如下：根據(jù)系統(tǒng)的要求，首先確定出系統(tǒng)是采用開環(huán)系統(tǒng)還是閉環(huán)系統(tǒng)，或者是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。選擇檢測元件，在確定總體方案時，必須首先選擇好被測參數(shù)的測量元件，它是影響控制系統(tǒng)精度的重要因素之一。選擇執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)是微型機控制系統(tǒng)的重要組成部件之一。執(zhí)行機構(gòu)的選擇一方面要與控制算法匹配，另一方面要根據(jù)被控對象的實際情況確定。選擇輸入/輸出通道及外圍設備。選擇時應考慮以下幾個問題：被控對象參數(shù)的數(shù)量；各輸入/輸出通道是串行操作還是并行操作；各通道數(shù)據(jù)的傳遞速率；各通道數(shù)據(jù)的字長及選擇位數(shù)；對顯示、打印有何要求；畫出整個系統(tǒng)原理圖。單片機控制系統(tǒng)中控制算法的選用一般有：(1)直接數(shù)字控制當被控對象的數(shù)學模型能夠確定時，可采用直接數(shù)字控制。所謂數(shù)學模型就是系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學表達式，它表示系統(tǒng)輸入輸出及其內(nèi)部狀態(tài)之間的關系。一般多用實驗的方法測出系統(tǒng)的特性曲線，然后再由此曲線確定出其數(shù)學模型?，F(xiàn)在經(jīng)常采用的方法是計算機仿真及計算機輔助設計，由計算機確定出系統(tǒng)的數(shù)學模型，因而加快了系統(tǒng)模型的建立。當系統(tǒng)模型建立后，即可選定上述某一種算法，設計數(shù)字控制器，并求出差分方程。計算機的主要任務就是按此差分方程計算并輸出控制量，進而實現(xiàn)控制。(2)數(shù)字化PID控制由于被控對象是復雜的，因此并非所有的系統(tǒng)均可求出數(shù)學模型，有些即使可以求出來，但由于被控對象環(huán)境的影響，許多參數(shù)經(jīng)常變化，因此很難進行直接數(shù)字控制。此時最好選用數(shù)字化PID（比例積分微分）控制。在PID控制算法中，以位置型和增量型2種PID為基礎，根據(jù)系統(tǒng)的要求，可對PID控制進行必要的改進。通過各種組合，可以得到更圓滿的控制系統(tǒng)，以滿足各種不同控制系統(tǒng)的要求。例如串級PID就是人們經(jīng)常采用的控制方法之一。所謂串級控制就是第一級數(shù)字PID的輸出不直接用來控制執(zhí)行機構(gòu)，而是作為下一級數(shù)字PID的輸入值，并與第二級的給定值進行比較，其偏差作為第二級數(shù)字PID的控制量。當然，也可以用多級PID嵌套。2單片機系統(tǒng)硬件設計盡管單片機集成度高，內(nèi)部含有I/O控制線，ROM，RAM和定時/計數(shù)器。但在組成單片機系統(tǒng)時，擴展若干接口仍是設計者必不可少的任務。擴展接口有2種方案，一種是購置現(xiàn)成的接口板，另一種是根據(jù)系統(tǒng)實際需要，選用適合的芯片進行設計控制系統(tǒng)。就后一種而言，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容?；鞠到y(tǒng)的構(gòu)成：一個獨立的單片機核心系統(tǒng)，一般由時鐘電路、地址鎖存器電路、地址譯碼器、存儲器擴展、模擬量輸入通道的擴展、模擬量輸出通道的擴展、開關量的I/O接口設計、鍵盤輸入和顯示電路等組成。(1)存儲器擴展由于單片機有4種不同的存儲器，且程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是分別編址的，所以單片機的存儲器容量與同樣位數(shù)的微型機相比擴大了一倍多。擴展時，首先要注意單片機的種類；另一方面要把程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開。(2)模擬量輸入通道的擴展主要有以下2個問題：一個是數(shù)據(jù)采集通道的結(jié)構(gòu)形式，一般單片機控制系統(tǒng)都是多通道系統(tǒng)。因此選用何種結(jié)構(gòu)形式采集數(shù)據(jù)，是進行模擬量輸入通道設計首先要考慮的問題。多數(shù)系統(tǒng)都采用共享A/D和S/H形式。但是當被測參數(shù)為幾個相關量時，則需選用多路S/H，共享A/D形式。對于那些參數(shù)比較多的分布式控制系統(tǒng)，可把模擬量先就地進行A/D轉(zhuǎn)換，然后再送到主機中處理。對于那些被測參數(shù)相同（或相似）的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為減少投資，可采用模擬量多路轉(zhuǎn)換，共享儀用放大器、S/H和A/D的所謂地電平多路切換形式。另外一個問題是A/D轉(zhuǎn)發(fā)器的選擇，設計時一定要根據(jù)被控對象的實際要求選擇A/D轉(zhuǎn)換器，在滿足系統(tǒng)要求的前提下，盡量選用位數(shù)比較低的A/D轉(zhuǎn)換器。(3)模擬量輸出通道的擴展模擬量輸出通道是單片機控制系統(tǒng)與執(zhí)行機構(gòu)（或控制設備）連接的紐帶和橋梁。設計時要根據(jù)被控對象的通道數(shù)及執(zhí)行機構(gòu)的類型進行選擇。對于那些可直接接受數(shù)字量的執(zhí)行機構(gòu)，可由單片機直接輸出數(shù)字量，如步進電機或開關、繼電器系統(tǒng)等。對于那些需要接收模擬量的執(zhí)行機構(gòu)，則需要用D/A轉(zhuǎn)化，即把數(shù)字量變成模擬量后，再帶動執(zhí)行機構(gòu)。(4)開關量的I/O接口設計由于開關量只有2種狀態(tài)“1”或“0”，所以，每個開關量只需一位二進制數(shù)表示即可。因為MCS—51系列單片機設有一個專用的布爾處理機，因而對于開關量的處理尤為方便。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，通常采用光電隔離器把單片機與外部設備隔開。(5)操作面板操作面板是人機對話的紐帶，它根據(jù)具體情況，可大可小。為了便于現(xiàn)場操作人員操作，單片機控制系統(tǒng)設計一個操作面板的要求：操作方便、安全可靠、并具有自保功能，即使是誤操作也不會給生產(chǎn)帶來惡果。(6)系統(tǒng)速度匹配在不影響系統(tǒng)總功率的前提下，時鐘頻率選得低一些較好，這樣可降低系統(tǒng)對其他元器件工作速度的要求，從而降低成本和提高系統(tǒng)的可靠性。但系統(tǒng)頻率選的比較高時，要設法使其他元器件與主機匹配。(7)系統(tǒng)負載匹配系統(tǒng)中各個器件之間的負載匹配問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。①邏輯電路間的接口及負載：在進行系統(tǒng)設計時，有時需要采用TTL和CMOS混合電路，由于二者要求的電平不一樣，因此一定要注意電流及負載的匹配問題。②MCS—51系列單片及負載：8031的外部擴展功能是很強的，但是8031的P0口和P2口以及控制信號ALE的負載能力都是有限的，P0口能驅(qū)動8個LSTTL電路，P2口能驅(qū)動4個LSTTL電路。硬件設計時應仔細核對8031的負載，使其不超過總的負載能力的70%。3單片機控制系統(tǒng)的軟件設計單片機控制系統(tǒng)的軟件設計一般分2類，系統(tǒng)軟件和應用軟件設計。系統(tǒng)軟件的主要任務是：管理整個控制系統(tǒng)的全過程，比如，POWERUP自診斷功能，KEYINPIT的管理功能，PRINTEROUTPUT報表功能，DISPLAY功能等等。是控制系統(tǒng)的核心程序，也稱之為MONITER監(jiān)控管理程序其作用類似PC機的DOS系統(tǒng)。軟件設計的幾個方面如下：(1)可靠性設計為保證系統(tǒng)軟件的可靠性，通常設計一個自診斷程序，定時對系統(tǒng)進行診斷。在可靠性要求較高的場合，可以設計看門狗電路，也可以設計軟件陷阱，防止程序跑飛。(2)軟件設計與硬件設計的統(tǒng)一性在單片機系統(tǒng)設計中，通常一個同樣的功能，通過硬件和軟件都可以實現(xiàn)，確定那些由硬件完成，那些由軟件完成，這就是軟件、硬件的折衷問題。一般來說，在系統(tǒng)可能的情況下，盡量采用軟件，因為這樣可以節(jié)省經(jīng)費。若系統(tǒng)要求實時性比較強，則可采用硬件。(3)應用軟件的特點①實時性：由于工業(yè)過程控制系統(tǒng)是實時控制系統(tǒng)，所以對應用軟件的執(zhí)行速度都有一定的要求，即能夠在被控對象允許的時間間隔內(nèi)對系統(tǒng)進行控制、計算和處理。換言之，要求整個應用軟件必須在一個采樣周期內(nèi)處理完畢。所以一般都采用匯編語言編寫應用軟件。但是，對于那些計算工作量比較大的系統(tǒng)，也可以采用高級語言和匯編語言混合使用的辦法，即數(shù)據(jù)采集、判斷、及控制輸出程序用匯編語言，而對于那些較為復雜的計算可采用高級語言。為了提高系統(tǒng)的實時性，對于那些需要隨機間斷處理的任務，通常采用中斷系統(tǒng)來完成。②通用性：在應用程序設計中，為了節(jié)省內(nèi)存和具有較強的適應能力，通常要求程序有一定的靈活性和通用性。為此，可以采用模塊結(jié)構(gòu)，盡量將共用的程序編寫成子程序，如算術和邏輯運算程序、A/D、D/A轉(zhuǎn)換程序、延時程序、PID運算程序、數(shù)字濾波程序、標度變換程序、報警程序等。(4)軟件開發(fā)步驟軟件開發(fā)大體包括：劃分功能模塊及安排程序結(jié)構(gòu)；畫出各程序模塊詳細流程圖；選擇合適的語言編寫程序；將各個模塊連接成一個完整的程序。4單片機控制系統(tǒng)的調(diào)試(1)硬件調(diào)試根據(jù)設計的原理電路做好實驗樣機，便進入硬件調(diào)試階段。調(diào)試工作的主要任務是排除樣機故障，其中包括設計錯誤和工藝性故障。①脫機檢查：用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，檢查數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。有時為保護芯片，先對各管座的電位（或電源）進行檢查，確定其無誤后再插入芯片檢查。②仿真調(diào)試：暫時排除目標板的CPU和EPROM，將樣機接上仿真機的40芯仿真插頭進行調(diào)試，調(diào)試各部分接口電路是否滿足設計要求。這部分工作是一種經(jīng)驗性很強的工作，一般來說，設計制作的樣機不可能一次性完好，總是需要調(diào)試的。通常的方法是，先編調(diào)試軟件，逐一檢查調(diào)試硬件電路系統(tǒng)設計的準確性。其次是調(diào)試MONITOR程序，只有MONITOER程序正常工作才可以進行下面的應用軟件調(diào)試。硬件電路調(diào)試的一般順序是：①檢查CPU的時鐘電路。通過測試ALE信號，如沒有ALE信號，則判斷是晶體或CPU故障，這稱之為“心臟”檢查。②檢查ABUS/DBUS的分時復用功能的地址鎖存是否正常。③檢查I/O地址分配器。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構(gòu)成，如是部分譯碼設計，則排除地址重疊故障。④對擴展的RAM、ROM進行檢查調(diào)試。一般先后寫入55H、AAH，再讀出比較，以此判斷是否正常。因為這樣RAM、ROM的各位均寫入過‘0’、‘1’代碼。⑤用戶級I/O設備調(diào)試。如面板、顯示、打印、報警等等。(2）軟件調(diào)試軟件調(diào)試根據(jù)開發(fā)的設備情況可以有以下方法：①交叉匯編：用IBMPC/XT機對MCS—51系列單片機程序進行交叉匯編時，可借助IBMPC/XT機的行編輯和屏幕編輯功能，將源程序按規(guī)定的格式輸入到PC機，生成MCS—51HEX目標代碼和LIST文件。②用匯編語言：現(xiàn)在有些單片STD工業(yè)控制機或者開發(fā)系統(tǒng)，可直接使用匯編語言，借助CRT進行匯編語言調(diào)試。③手工匯編：這種方法是最原始，但又是一種最簡捷的調(diào)試方法，且不必增加調(diào)試設備。這種方法的實質(zhì)就是對照MCS—51指令編碼表，將源程序指令逐條地譯成機器碼，然后輸入到RAM重新進行調(diào)試。在進行手工匯編時，要特別注意轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、查表指令。必須準確無誤地計算出操作碼、轉(zhuǎn)移地址和相對偏移量，以免出錯。以上3種方法調(diào)試完成以后，即可通過EPROM寫入器，將目標代碼寫入EPROM中，并將其插至機器的相應插座上，系統(tǒng)便可投入運行。(3）硬件、軟件仿真調(diào)試經(jīng)過硬件、軟件單獨調(diào)試后，即可進入硬件、軟件聯(lián)合仿真調(diào)試階段，找出硬件、軟件之間不相匹配的地方，反復修改和調(diào)試。實驗室調(diào)試工作完成以后，即可組裝成機器，移至現(xiàn)場進行運行和進一步調(diào)試，并根據(jù)運行及調(diào)試中的問題反復進行修改。5結(jié)論單片機控制技術應用越來越廣泛，其核心技術是單片機控制系統(tǒng)的設計。對工程技術人員來說，抓住系統(tǒng)的原理構(gòu)成、軟件設計、硬件設計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點是十分必要的。根據(jù)工作經(jīng)驗，前面敘述的系統(tǒng)調(diào)試方法將會有助于從事這方面工作的技術人員及本專業(yè)的學習者。【結(jié)束語】這次課程設計根據(jù)課題要求，復習了所學的單片機和步進電機的內(nèi)容，通過查詢相關的資料，初步掌握了步進電機控制的基本原理和步進電機轉(zhuǎn)動編程的方法，步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關鍵產(chǎn)品之一，廣泛應用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，步進電機的需求量與日增加，在各個國民經(jīng)濟領域仍將起到重要作用。根據(jù)課程設計的要求和自己通過參考有關資料，寫好程序流程圖，在程序流程圖的基礎上，根據(jù)芯片的功能寫出相應的程序，達到能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能的目的。在寫程序時，在每條指令后都寫好注釋，以便在程序出錯的檢查過程中可以更容易查找得到。

《基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計》畢業(yè)設計重點是理論與實際的相結(jié)合，不單單只是書上的一條條分離的指令。在這次設計過程中，我感到自己綜合應用能力有待進一步加強。讓我更加重視實踐動手操作能力，全面提高綜合素質(zhì)。

社會實踐報告系別：班級：學號：姓名：作為祖國未來的事業(yè)的繼承人，我們這些大學生應該及早樹立自己的歷史責任感，提高自己的社會適應能力。假期的社會實踐就是很好的鍛煉自己的機會。當下，掙錢早已不是打工的唯一目的，更多的人將其視為參加社會實踐、提高自身能力的機會。許多學校也積極鼓勵大學生多接觸社會、了解社會，一方面可以把學到的理論知識應用到實踐中去，提高各方面的能力；另一方面可以積累工作經(jīng)驗對日后的就業(yè)大有裨益。進行社會實踐，最理想的就是找到與本專業(yè)對口單位進行實習，從而提高自己的實戰(zhàn)水平，同時可以將課本知識在實踐中得到運用，從而更好的指導自己今后的學習。但是作為一名尚未畢業(yè)的大學生，由于本身具備的專業(yè)知識還十分的有限，所以我選擇了打散工作為第一次社會實踐的方式。目的在于熟悉社會。就職業(yè)本身而言，并無高低貴賤之分，存在即為合理。通過短短幾天的打工經(jīng)歷可以讓長期處于校園的我們對社會有一種更直觀的認識。實踐過程：自從走進了大學，就業(yè)問題就似乎總是圍繞在我們的身邊，成了說不完的話題。在現(xiàn)今社會，招聘會上的大字報都總寫著“有經(jīng)驗者優(yōu)先”，可還在校園里面的我們這班學子社會經(jīng)驗又會擁有多少呢？為了拓展自身的知識面，擴大與社會的接觸面，增加個人在社會競爭中的經(jīng)驗，鍛煉和提高自己的能力，以便在以后畢業(yè)后能真正真正走入社會，能夠適應國內(nèi)外的經(jīng)濟形勢的變化，并且能夠在生活和工作中很好地處理各方面的問題，我開始了我這個假期的社會實踐-走進天源休閑餐廳。實踐，就是把我們在學校所學的理論知識，運用到客觀實際中去，使自己所學的理論知識有用武之地。只學不實踐，那么所學的就等于零。理論應該與實踐相結(jié)合。另一方面，實踐可為以后找工作打基礎。通過這段時間的實習，學到一些在學校里學不到的東西。因為環(huán)境的不同，接觸的人與事不同，從中所學的東西自然就不一樣了。要學會從實踐中學習，從學習中實踐。而且在中國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，又加入了世貿(mào)，國內(nèi)外經(jīng)濟日趨變化，每天都不斷有新的東西涌現(xiàn)，在擁有了越來越多的機會的同時，也有了更多的挑戰(zhàn)，前天才剛學到的知識可能在今天就已經(jīng)被淘汰掉了，中國的經(jīng)濟越和外面接軌，對于人才的要求就會越來越高，我們不只要學好學校里所學到的知識，還要不斷從生活中，實踐中學其他知識，不斷地從各方面武裝自已，才能在競爭中突出自已，表現(xiàn)自已。在餐廳里,別人一眼就能把我人出是一名正在讀書的學生,我問他們?yōu)槭裁?他們總說從我的臉上就能看出來,也許沒有經(jīng)歷過社會的人都有我這種不知名遭遇吧!我并沒有因為我在他們面前沒有經(jīng)驗而退后,我相信我也能做的像他們一樣好.我的工作是在那做傳菜生,每天9點鐘-下午2點再從下午的4點-晚上8:30分上班,雖然時間長了點但,熱情而年輕的我并沒有絲毫的感到過累,我覺得這是一種激勵,明白了人生,感悟了生活,接觸了社會,了解了未來