1、盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2010)毕业设计说明书基于单片机红外发射步进电机控制系统设计专业学生姓名 班级学号 指导教师 完成日期毕业设计说明书独创性声明本人声明所呈交的毕业设计说明书是本人在导师指导下进行的研究、设计工作后独立完成的。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，说明书中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究所做贡献集体和个人，均己在说明书中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计说明书作者签名: 日期: 年 月 日指导教师签名:日期: 年 月 日盐城工学院本科生毕业设计说明书(2014)基于单片机红外发射步进电机控制系统设计摘
2、 要:介绍了一种基于STC89C52单片机红外发射步进电机控制系统的设计,整个设计主要是涵盖了硬件设计和软件设计，硬件设计部分包括红外发射电路设计和红外接收电路的设计，其中红外发射部分包含设计单片机最小系统、独立式键盘、红外线发射电路，红外接收部分包含设计单片机最小系统、液晶显示屏（LCD）电路、步进电机驱动电路、红外线接收电路。软件设计方面主要涵盖红外编码和解码、步进电机驱动程序、LCD显示程序、独立式键盘程序等等。整个设计的系统功能是通过红外发射电路发射不同的载波编码，红外接收电路将这些红外信号接收到之后进行软件解码进而来控制步进电机的正转、反转、加速、减速、启动、停止，在同一时间步进电机
3、的工作状态，通过液晶显示器（LCD）清晰的显示出来，这样我们就可以更加清楚地看到步进电机的实时运行状态了。整个系统采用了分块步进的方法进行设计，按模块设计调试，把每个模块独立调试成功后，最后再结合一起，有效的防止大问题发生，避免了互相影响而出现误差的情况，使系统更加稳定和精确，经过最后实物的调试运行，整个系统运行良好，工作正常，要求的各项功能都能很好的完成，稳定性很好.关键词：AT89C52单片机;步进电机;红外遥控;液晶显示屏Design Of The Control System Of Single-chip Stepper Motor Based On Infrared Emission
4、 Abstract：Introduced a single-chip design STC89C52 infrared emission control system based on stepper motor , designed primarily covers the entire hardware and software design , hardware design , including infrared transmitter circuit design and infrared receiver circuit design , which includes the d
5、esign part of the infrared emission smallest single-chip system , separate keyboard , infrared transmitter, infrared receiver section contains the smallest single-chip system design , LCD display (LCD) circuit , stepper motor drive circuit , infrared receiver circuit . Software design covers mainly
6、infrared encoding and decoding , stepper motor drivers , LCD display program, separate keyboard procedures.Function of the whole system is designed to transmit via infrared transmitter circuit different carrier encoding these infrared receiver circuit after receiving the infrared signal decoding sof
7、tware to control the stepper motor and then forward, reverse , acceleration, deceleration , start , stop , at the same time work status stepper motor through the liquid crystal display (LCD) clearly displayed , so that we can see more clearly the real-time operating status of the stepper motor .The
8、entire system uses a method of stepping block design, module design by commissioning an independent after the successful commissioning of each module , and finally combined together , effectively prevent big problems , to avoid the emergence of error conditions affect each other , so system more sta
9、ble and precise , after the last kind of commissioning , the entire system is running well , work, the functional requirements can be well done , good stability .KeyWords: AT89C52 microcontroller ; Stepper motor ; Infrared remote control; Liquid crystal display目 录1. 概述11.1 课题研究背景11.2 课题研究的意义11.3 课题研
10、究的主要内容12. 设计方案确定及设计原理分析22.1 整体设计原理22.2 红外技术原理22.3 红外发射端原理32.4 红外接收端原理33 系统硬件设计与实现43.1 微机系统电路43.1.1 STC89C52单片机介绍43.1.2 时钟电路设计53.1.3 复位电路53.2 红外线发射电路63.3 独立式键盘电路设计73.4 红外线接收电路83.5 LCD1602液晶显示屏模块电路93.6 步进电机电路104. 系统软件设计134.1 红外编码子程序设计134.2 按键子程序设计154.3 LCD显示电路程序设计154.4 红外线解码判断子程序设计164.5 步进电机控制程序165. 系
11、统调试与测试175.1 软件调试与测试175.2 硬件调试与测试175.3 结论196. 结束语20参考文献21致 谢22附 录24附录1.基于单片机红外发射步进电机控制系统设计电路原理图24附录2.基于单片机红外发射步进电机控制系统元件清单25附录3. 基于单片机红外发射步进电机控制系统设计源程序26基于单片机红外发射步进电机控制系统设计 1. 概述1.1 课题研究背景此次课题设计的思想是基于单片机来控制红外线发射从而遥控步进电机的运动状态。目前在我们生活的各个领域中单片机已经大面积的渗透进去了，想找一个没有单片机的领域已经几乎不可能找到了。比如许许多多导弹上的导航配置，各种各样装备上的仪表
12、控制操作，网络通信以及一些基于计算机的数据传输，自动化过程中的对数据的分析和时时检测，遍及广泛的多种多样IC卡，小型车的平安保护系统，Cameras、 video recorders、Automatic washing machine，还有一些遥控玩具、电子器件等等，以上提到的设备中单片机在里面都起着独一无二的作用，可以说离开单片机这些都玩不转。况且近年来，经济的迅猛发展使得科学技术也得到了很大的发展空间，最明显的改变就是人们的各方面都有了显著的提高尤其是在生活质量方面，现在普通人的家里都有了各种各样的远程控制设备，这已成为人们生活中不可或缺的手段，因为远程控制具有低功耗、低成本等许多优点，因
13、此现在好多家用电器都采用红外遥控的方式。所以通过本课题的设计和研发会对未来具有很大的意义和价值！1.2 课题研究的意义此次研究的课题其最大的意义，是着重的体现了自动化专业的本质，有很强的结合力，智能控制。并且将大学四年学习到的单片机课程的知识付诸到实践中去研究，十分透彻完全的了解到了单片机的红外遥控技术和控制方法。此外，通过本次设计，更可以提高自己的动手能力，而且实践能力也得到了提高。1.3 课题研究的主要内容本课题是基于单片机红外发射步进电机控制系统设计，整个红外遥控以STC89C52单片机为核心来控制步进电机的运动状况，主要功能是利用独立的按键来控制步进电机的运行方向（反转、正转）和转速（
14、速度加快、速度减慢）。整个设计由红外发射和红外接收二个部分组成。单片机最小系统、红外线接收电路、步进电机驱动电路、液晶显示屏(LCD)电路一起组成了红外接收部分；红外发射模块则由单片机最小系统、红外线发送电路、独立式键盘电路所构成。2. 设计方案确定及设计原理分析2.1 整体设计原理遥控编码和解码集成电路是现今市场上面比较常用的。因为这样制作起来比较简单,但由于其功能键的数量和功能的制约，应用的具有一定的局限性，只是适用于特定的应用程序，整体来说它的范围是有限的。而本课题的红外遥控以单片机为核心来进行设计的，这样的设计具有很多的优点例如灵活的编程、可以随意的设定操作码数量的多少等。整体的设计原
15、理是当一个按钮被我们按下的时候,单片机识别的其关键特性,找到代表其的一段二进制数，然后进行编码，之后将这一段脉冲信号与CPU发出的38 khz频率的载波二次调制,经缓冲放大,便可以激发红外发光二极管的功能即将电能转化为光能,这样红外发光二极管就能发射38Khz频率红外线了，然后发射的红外信号就会被红外接收端给接收到，然后单片机反编码信号，确定控制信号，从而实现控制电路的控制功能，从而完成远程控制。2.2 红外技术原理在光学领域红外线是不可见光，是频率低于红色的光，在无线电频谱中，红外光波的频率很小，波长在0.75 100us之间的是红外光，这其中近红外光位于0.753us之间，中红外光位于330us之间，远红外光位于30100us之间。事实上，红外光其本质是很简单，与普通光的频率特性并没有太大的区别，但是，由于热物体会有能量的产生，所以在红外方面应用技术是非常流行的，而且无法被替代掉，红外是否可以被检测到、有多少红外可以被检测到或者红外检测的技术能否应用于所有自然的或者想象的地方在红外技术应用中是特别重要和首要考虑的。现如今红外
