众文网1.基于单片机多用途定时器的论文
基于单片机的多用途定时器的设计与实现摘要】 设计了一种以AT89 C51为核心、结构紧凑和功能齐全的多用途定时器。
它可通过小键盘输入任意定时时间，最大可定时10h，能满足各种层次答辩、各种赛事以及某些特殊定时需要。文章对其结构作了介绍。
关键词：AT89 C51，定时器，Intel 8279,Intel82531 引 言“定时器”总的来说有两种类型。其一是基于模拟技术的传统产品，这种定时器功能简单，尽管曾被广泛应用过，但已进入淘汰之列。
另一种就是基于数字技术的新一代产品，这种产品功能强，是前者的换代之物。然而，此类产品大多是较大型的设备，真正实用、携带方便、功能齐全的“大路”商品则就不多见了。
随着单片机性能价格比的不断提高，新一代产品的应用越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能，小则可以用于家电控制，甚至能够用来做儿童电子玩具。它功能强大，体积小，重量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
鉴此，我们设计开发了一种基于单片机的多用途定时器。这种定时器除了AT89 C51芯片以外，只采用Intel8253、Intel 8279为主要芯片，是典型的“三片系统”。
它造价低，功能全，整体功能价格比高，配以小键盘和LED显示器，可适应各种场合的定时预警之用。 2 硬件结构AT系列单片机是美国ATMEL公司在IntelMCS-51单片机技术基础上开发出的一种新产品，片内带有4k E2ROM，编程/擦除全部采用电实现（有5V和12V两种模式），既能进行在线编程擦写， 亦可采用电话线进行远程编程擦写。
可重复性强，使用寿命长，可重复擦写1000次以上，并且擦写速度快，4k编程大约需3s，擦除仅需10ms。程序保存时间长，可达100年，与Intel MCS-51系列单片机完全兼容，且有超强的加密功能，能完全替代IntelMCS - 8751/Intel MCS - 8752和Intel MCS -87C51/Intel MCS-87C52，低电压，低电流，低功耗，除了有DIP、PLCC、QFP等多种封装形式，还有商用级、工业级、汽车用级、军用级等多种规格。
因此，目前它在微计算机产品开发中的应用越来越“火”。我们的系统不需要复杂的计算，程序代码量不大，4k ROM已足够，无须外扩ROM和RAM。
由于AT89 C51的内部计数器是16位的，即便采用2MHz的时钟，计满一次为32767.5μs，因此通过Intel 8253外扩了计数器，并且用AT89 C51的ALE输出作为8253的时钟脉冲，这样就大大地扩展了量程范围。通过Intel 8279外扩了键盘/显示器，由于Intel8279内部自带按键消抖电路和键值自动扫描电路，故无须再进行编程，这样既提高了可靠性，同时也减少了整个程序的代码量。
键盘为4*4物理键阵（部分键是复用的），除了0~9数字键外，还有计时键、修改键、确认键、设置键/复位、↑、↓等功能键，键位排布情况见图1。因为选用了塑膜按键（定做的），所以既防尘又美观。
显示器选用5位高红LED管，分别表示时、分、秒。之所以没有选用液晶，主要是从广泛的实用环境来考虑的，比如球赛，大多是在户外进行的，LCD就显得亮度不够了。
另外用了4个发光二极管作为时与分、分与秒之间的分界符，如图2所示。达到预定时间，声光同时报警，采用高亮度LED和所需语音（时间到，请停止）。
CPU对8279的监视采用了查询方式，故8279的中断请求信号IRQ悬空未用。系统有直流（4节1号干电池）和交流（220V市电）两种供电方式。
整流电源是与系统配装在一起3 软件结构8253的工作时钟是ALE，输出为1MHz。它有三个计数器，为了能够最大限度地扩大计时量程，三个计数器采用了“套用”方式，即计数器0的输出作为计数器1的输入脉冲，计数器1的输出作为计数器2的输入脉冲，最后计数器2的输出才输入到的。
整个系统的结构如图3所示。 AT89 C51的T0进行计数，一个“硬件计时周期”就能定时71min1.41s，这已能满足一般的赛事定时需要。
从更广的范围考虑，编制了不同“软定时”延迟程序，可用嵌套的形式启动“硬件计时周期”，以达到更长的定时需要，但是显示器的位数已定，最长能够定时10h，这已足够长了。系统软件分为三大模块，即初始化模块，键盘扫描/显示模块，时间延迟（脉冲计数）模块。
关键技术为延迟时间的计算和对8279编程，工作期间要动态地显示倒计时时间，结构框图如图4所示。4 结束语本文所介绍的多用途定时器设计巧妙，体积小，造价低，功能强，计时范围大，用途广泛，操作携带方便，是一种较理想的定时工具，经多次试用改进后已基本定型。
该系统市场前景广阔，具有较明显的经济效益。参 考 文 献1 张友德等.单片微型机原理、应用与实践.上海：复旦大学出版社，19922 李华. MCS-51系列单片机实用接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，19933 李秉操等.单片机接口技术及其在工业控制中的应用.陕西：陕西电子编辑部，19914 陈键铎.8098单片机原理及应用技术.北京：电子工业出版社，1995。
2.单片机控制交通灯的毕业论文?
单片机控制交通灯设计方案 摘要：十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机交通灯闯红灯检测车流量1单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。2系统硬件设计2.1交通管理的方案论证东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。
红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。
设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表2。 表2说明：（1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。
时间为60秒。（2）黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。
（3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。时间为80秒。
东西方向车流大通行时间长。（4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。
（5）此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。2.2系统硬件设计选用设备8031单片机一片选用设备：8031弹片机一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07两片，MAX692'看门狗'一片，共阴极的七段数码管两个双向晶闸管若干，7805三端稳压电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘、连线若干。
2.2.1系统总框图如下： 2.2.2系统工作原理（1）开关键盘输入交通灯初始时间，通过8051单片机P1输入到系统（2）由8051单片机的定时器每秒钟通过P0口向8255的数据口送信息，由8255的PA口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由8255的PC口显示每个灯的燃亮时间。（3）8051通过设置各个信号等的燃亮时间、通过8031设置，绿、红时间分别为60秒、80秒循环由8051的P0口向8255的数据口输出。
（4）通过8051单片机的P3.0位来控制系统是工作或设置初值，当.牌位0就对系统进行初始化，为1系统就开始工作。（5）红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警，3S后然后恢复正常。
（6）增加每次绿灯时间车流量检测的功能，并且通过查询P2.0端口的电平是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。（7）绿灯时间倒计时完毕，重新循环。
3.控制器的软件设计3.1每秒钟的设定延时方法可以有两种一中是利用MCS-51内部定时器才生溢出中断来确定1秒的时间，另一种是采用软延时的方法。3.2计数器硬件延时3.2.1计数器初值计算定时器工作时必须给计数器送计数器初值，这个值是送到TH和TL中的。
他是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C和计数初值设定为TC可得到如下计算通式：TC=M-C式中，M为计数器摸值，该值和计数器工作方式有关。
在方式0时M为213；在方式1时M的值为216；在方式2和3为283.2.2计算公式T=(M-TC)T计数或TC=M-T/T计数T计数是单片机时钟周期TCLK的12倍；TC为定时初值如单片机的主脉冲频率为TCLK12MHZ，经过12分频方式0TMAX=213*1微秒=8.192毫秒方式1TMAX=216*1微秒=65.536毫秒显然1秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题.3.3时间及信号灯的显示3.3.1 8051并行口的扩展8051虽然有4个8位I/O端口，但真正能提供借用的只有P1口，因为P2和P0口通常用于传送外部传送地址和数据，P3口也有它的第二功能。因此，8031通常需要扩展。
由于我们用外部输入设定红绿灯倒计时初值、数码管的输出显示、红绿黄信号灯的显示都要用到一个I/O端口，显然8031的端口是不够，需要扩展。扩展的方法有两种（：1）借用外部RAM地址来扩展I/O端口；（2）采用I/O接口新片来扩充。
我们用8255并行接口信片来扩展I/O端口。4结论本系统就是充分利用了8051和8255芯片的I/O引脚。
系统统采用MSC-51系列单片机Intel8051和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8031芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。
系统不足之处不能控制车的左、右转、以及自动根据车流改变红绿灯时间等。这是由于本身地理位子以及车流量情况所定，如果有需要可以设计扩充原系统来实现。
参考文献：[1]张毅坤.单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社1998[2]余锡存曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西：西安电子科技大学出版社，2000.7[3]雷丽文等.微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，1997.2 WWW.21ic.com部分资料。
3.单片机温度控制系统的论文
51单片机温度控制系统设计摘要：目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，用80C51单片机自制了一个温度控制系统，重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法。关键词：单片机；温度传感器；模/数转换器 单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，用80C51单片机自制了一个温度控制系统，重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法。
1单片机温度控制系统的组成及工作原理在工业生产和日常生活中，对温度控制系统的要求，主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。以下简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。
现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号，经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器，信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送单片机，单片机根据输入的温度控制范围通过继电器控制加热设备完成温度的控制。本系统的测温范围为0℃~99℃，启动单片机温度控制系统后首先按下第一个按键开始最低温度的设置，这时数码管显示温度数值，每隔一秒温度数值增加一度，当满足用户温度设置最低值时再按一下第一个按键完成最低温度的设置，依次类推通过第二个按键完成最高温度的设置。
然后温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。2温度检测的设计系统测温采用AD590温度传感器，AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性如下：2.1流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数；即式中：Ir-流过器件（AD590）的电流，单位为mA;T-热力学温度，单位为K。2.2 AD590的测温范围为-55℃~+150℃；2.3 AD590的电源电压范围为4V~30V;2.4输出电阻为710MW;2.5精度高。
AD590温度传感器输出信号经放大电路放大10倍，再送入模/数转换器ADC0804，转换后送单片机。根据AD590温度传感器特性以及放大10倍后的电压值与现场温度的比较发现，实际温度转换后送入单片机的值与按键输入数值之间有一定的差值，模/数转换器送入单片机的数值是按键输入值得2.5倍。
由于单片机不能进行小数乘法运算，所以先对按键输入进行乘5，然后根据运算结果及程序状态字的状态再进行循环右移一位，如果溢出标志位为低电平时直接对累加器进行一次带进位循环右移，如果溢出标志位为高电平时，先对进位标准位CY位置为高电平，然后再进行一次带进位循环右移，通过上述操作使按键输入的温度值与模/数转换器送入单片机的温度值相统一。3结论给出了用单片机在0℃~99℃之间，通过用户设置温度上限、下限值来实现一定范围内温度的控制；给出了温度控制系统的硬件连接电路以及软件程序，此系统温度控制只是单片机广泛应用于各行各业中的一例，相信通过大家的聪明才智和努力，一定会使单片机的应用更加广泛化。
参考文献[1]李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001,7.[2]万光毅，严义，邢春香.单片机实验与实践教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006,4. 你好，我有相关论文资料（博士硕士论文、期刊论文等）可以对你提供相关帮助，需要的话请加我，7 6 1 3 9 9 4 5 7（扣扣），谢谢。
4.单片机毕业设计
.把外部RAM中1000H~1030H的内容传送到内RAM的30H~60H中。
2.试编制程序实现1+2+3+……+100=？结果的商8位保存内RAM中51H单元中，低8位保存在50H单元中。
3.已知8051单片机使用的晶振为12HZ，试编制延时40ms的程序。
我需要知道程序！
提问者： Oct_JuJu - 童生 一级 最佳答案
6月4日 20:56 我来提个思路吧，具体程序有你来编写.单片机这个东西是越琢磨越有意思，只要思路对头你就能做得出来.对自己要有信心.
1、这个问题主要应解决两部分
一是状态的读入和处理。因为是高电平有效，在电路设计中应该为P1口上装上下拉电阻。处理主要是把他们从二进制转换到十进制，然后转换成七段码以便驱动数码管。转换的方法有多种，你可以对他进行判断他是否在100以内、100与200之间还是大于200。小于100直接用DA转换成十进制，并记高位为0；在100与200之间就先减去100然后用DA转换并记高位为1；大于200之间就先减去200然后用DA转换并记高位为2。至于转换为七段码的方法无非有两个——译码器译码和查表译码。对于这个小项目没必要增加硬件消耗，所以建立一个译码表查表即可。这里需要查三次，分别是高位、低位高4位和低位低4位。查表后要在RAM中建立一个显示缓冲区，三个字节就可以了。
二是输出问题。采用动态显示3个数码管就可以了，定时10ms把显示缓存区相应的数据送到P0口，当然P0口需要驱动放大的。同时利用P3口的3个引脚做位选信号分别选择相应的数码管，同样也少不了驱动。
2、这个问题比较简单，你只要把信号输入到外部中断INT0或INT1就可以。外部中断设置为脉冲中断，这个中断子程序在一个标准时间段（如1S）内对一个计数器加一计数。然后把这个数乘以6（这个数是60除以10得到的）就是一分钟内的转数了。另外虽然你没提到，不过我想你还是要做个显示的，显示同上。
3、这题因为我不太了解574所以没办法帮你了，不好意思。
希望我说的这几句话能帮到你，也希望你能因此对单片机产生兴趣：）
5.基于单片机控制的智能洗衣机设计的毕业论文
目 录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1全自动洗衣机的介绍 1
1.1.1全自动洗衣机的发展背景 1
1.1.2全自动洗衣机的发展前景 1
1.1.3全自动洗衣机的设计目的 2
1.1.4模糊控制理论简介 2
1.2全自动洗衣机的设计方案 3
1.2.1按键 3
1.2.2洗衣机的自检 3
1.2.3洗衣程序 3
1.2.4显示 4
1.2.5传感器 4
2硬件电路介绍 5
2.1 CPU选型 5
2.289C51的存储器与寄存器 7
2.3A/D转换器 7
2.4传感器 10
2.5显示器 11
3软件设计 14
3.1全自动洗衣机中的模糊控制 14
3.1.1模糊控制器 14
3.1.2模糊控制实现方法 14
3.2软件流程图及代码 15
3.2.1寄存器 15
3.2.2流程图及其代码 16
3.3伟福仿真器 52
3.3.1伟福仿真器简介 52
3.3.2伟福仿真器特点 53
结论 54
致谢 55
参考文献 56
附录A程序代码 60
附录B原理图 69
摘 要
基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统， 所有的电路都是在单片机的控制下工作的，目前通常采用的是Motorola公司的MC6805系列的单片机，而本设计中采用了Intel公司的89C51作为控制核心，以单片机89C51为核心结合接口芯片及外围电路以实现洗衣机的智能控制。其中模糊控制器的设计是关键环节，采用传感器检测洗衣过程必需的物理量，进入模糊控制器，通过模糊推理，实现对洗衣机自动识别衣质、衣量，自动识别肮脏程度，自动决定水量，自动投入恰当的洗涤剂等功能的控制。本设计在洗涤过程中采用了实时模糊控制，提高洗衣质量，节约能源。硬件结构框图及软件流程图是该系统的重要组成部分，在整个控制过程中，模糊控制软件起了决定性的作用。
关键词： 模糊控制；单片机；全自动洗衣机
6.谁有关于单片机的毕业论文
单片机控制交通灯设计
摘要
交通指示灯控制系统包括：控制电路、开关电路、状态显示电路、状态设置电路及控制系统的电源电路。选用AT89C51单片机作主控制器，编程写入单片机，实现对交通指示灯亮灭、相应状态指示灯亮灭及时间显示的控制。系统交通指示灯供电采用220V交流电源，控制系统供电采用220V交流整流稳压电源，能源获取很方便；电子开关采用光电隔离器MOC3041，安全性能好；控制台采用发光二极管指示相应被控交通指示灯，采用LED数码管静态显示通行时间，非常直观。系统实用性强、操作简便、扩展性强 。
关键词：交通指示灯；单片机；控制
主要技术指标：
(1)十字路口交通指示灯分红灯、黄灯、绿灯共12路，电源~220V;
(2)单片机控制各色交通指示灯亮灭，以指示可通行与不可通行；
(3)可通行与不可通行时间可由按键调整设置；
(4)在工作台配合显示状态，采用LED数码管显示。
目录
1引言 1
2交通指示灯控制系统硬件设计 2
2.1十字路口交通指示灯亮灭警示分析 2
2.2方案论证 3
2.3交通指示灯控制系统框图 3
2.4交通指示灯控制系统各部分电路设计 4
2.4.1控制电路设计 4
2.4.2开关电路设计 7
2.4.3状态显示电路设计 8
2.4.4状态设置电路设计 9
2.4.5控制系统电源电路设计 10
2.5交通指示灯控制系统原理图 11
3交通指示灯控制系统软件设计 12
3.1程序流程框图 12
3.1.1总程序流程图 12
3.1.2主程序流程图 12
3.2状态开关控制字及内存RAM分配 13
3.2.1状态开关控制字 13
3.2.2内存RAM分配 14
3.3源程序清单 14
4系统调试及性能分析 15
4.1系统调试 15
4.2系统性能分析 15
5结束语 16
参考文献 17
致谢 18
附录 19
附录1 整机电原理图 19
附录2 PCB板图 20
附录3 元件清单 21
附录4 源程序清单 22
7.单片机毕业设计
温度控制系统很容易。
要求控制精度不高的话可以用大名鼎鼎的DS18B20，单线通信，程序网上有的是现成的，精度要求高的话可以用铂电阻做温度传感器，这个电路网上也好找，至于具体的控制，就看单片机程序如何实现，其实也不复杂的。
可以用PWM使出控制电热丝调节温度，PWM由单片机输出，调整PWM的输出占空比就可以间接调节水温，大致思想就是这样，具体还得你自己做，多下点功夫，弄会了就是你自己的，毕业设计最锻炼人的，不要浪费这个机会。
8.哪位能告诉我一篇关于单片机基础的毕业论文
你这论文我会写，给你提供以下参考资料：
单片机基础导学课件制作
摘要：介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机基本知识来进行软件设计，指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。 正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图。其次阐述了程序的流程和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。最后对我所开发的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。
关键词：单片机；POWERPOINT，多媒体课件制作，软件应用。
1.引言
单片机亦称微控制器，顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能微电脑型”，如智能型热水器等。
计算机是人类制造的用于信息处理的机器。这种机器只能在人的控制下，将输入的数据信息，按照人们的要求进行存储、分类、整理、判断、计算、决策和处理等操作。
目前，微型计算机主要用在以下几个方面：数值计算、数据处理与信息加工、计算机辅助功能、人工智能、计算机通信、多媒体、计算机检测和过程控制等。微型计算机在检测和过程控制方面的应用具有简便、快捷、准确、可靠等优点，便于实现各种生产过程自动化。在改造传统产业、节约能源、提高产品质量和生产效率、改善生产者劳动条件等方面，具有十分重要的作用。
学习单片机是否很困难呢？应当说，对于已经具有电子电路，尤其是数字电路基本知识的读者来说，不会有太大困难，如果你对PC机有一定基础，学习单片机就更容易。为使绝大多数读者能用上单片机。我们这里将尽量按深入浅出、理论联系实际的原则把单片机的基本工作原理、使用方法交给读者，以达到把大家领进单片机之“门”的目的。不过，单片机和PC机一样，是实践性很强的一门技术，有人说“计算机是玩出来的”，单片机亦一样，只有多“玩”，也就是多练习、多实际操作，才能真正掌握它。因此，本讲座会提供各种练习和实验，并介绍一些适用于初学者且性价比较高的单片机和开发系统的货源。你只有认真完成成这些实践环节，才能为进一步深造，打好基础。
只要你有恒心、有决心，跟随我们的“连载”一步步走下去，将来就一定能在单片机世界里遨游。
9.求一份某单片机控制系统的设计与应用的论文
步进电机的单片机控制系统的设计摘要：采用8051单片机来控制步进电机，实现了软件与硬件相结合的控制方法。
用软件代替环形分配器，达到了对步进电机的最佳控制。采用的H-桥驱动器使步进电机在开环状态下达到较高的变速转速，同时断电相不产生负的转矩分量，其能量被输入到电源，即将接通的下一相中去，增大了电流容量，提高了其工作的可靠性。
关键词：步进电机；单片机； H-桥驱动器1 引言本文主要研究基于8051单片机的步进电机的驱动器，驱动采用H-桥驱动电路，使步进电机可在智能化程序控制下完成正转、反转、加减速及细分等各种操作。文中所设计的H-桥驱动电路可使步进电机具有更高的性能，同时把数字电路与驱动电路隔离开，避免了步进电机运行时所产生的冲击电压和电流干扰单片机。
2 控制系统的硬件设计步进电机的单片机控制系统硬件原理图如图1所示。 系统中采用并行控制，用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。
键盘作为一个外部中断源，设置了步进电机正转、反转、档次、停止等功能，采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序，完成对步进电机的最佳控制，显示器及时显示正转、反转速度等状态。由于篇幅有限，在此仅给出H-桥驱动电路和D/A转换接口电路的设计。
（1）H-桥驱动电路的设计H-桥驱动电路如图2所示。其主电路的功率三级管使用4个VMOS-FET分为Q1和Q4及Q2和Q3两组。
其中，Q1和Q3为低电平导通高电平关断；Q2和Q4为高电平导通，低电平关断。采用LM339比较器作为电流检测元件，改变其输入参考电压，即可改变流过电机绕组的最大电流。
比较器用一个D/A转换器来控制其参考电压，使其为一梯变化的电压值，可以实现对步进电机的细分控制。采用耦合变压器驱动VMOS功率管Q1和Q3，使其不存在静态导通条件。
同时用7406反向器和74LS00组成逻辑电路提供VMOS功率管栅极电压，其输出电压为10~15 V，可以保证VMOS功率管可靠截止和导通。当电机某相绕组通电时，输入控制脉冲使Q1和Q4导通，Q2和Q3截止，电流从电源经Q1和Q4，右侧比较器以及电机绕组通过，当绕组电流达到额定值时，右侧比较器发生翻转控制Q1关断，而电流一下降，Q1再次接通。
这种断续作用使相电流维持一个平均值。当电机绕组断开时，Q1和Q4截止，Q2和Q3接通，电流迅速从Q2,Q3和左侧比较器自行调整关闭功率管Q3，使电机绕组与高压电源断开，避免了绕组在电流衰减到零时再接着反向充电。
（2）D/A转换接口电路的设计D/A转换接口电路如图3所示。图中用DAC0832作为D/A转换器芯片，其输入为电流信号，可用UA741集成运放将输出的电流信号转换成电压信号。
DAC0832的寄存器选择信号CS及数据传送信号XFER都与地址线相连，当地址线选择好DAC0832后，只要输出WR控制信号，DAC0832就能一步完成数字量的输入锁存和D/A转换输出，并由UA741集成运放将电流转换为电压信号输出控制比较器的参考电压。 3 控制系统的软件设计在软件设计中仅给出系统的正、反转控制程序和系统加减速程序流程，其他程序在此不再给出。
（1）系统的正、反转控制程序系统全部用软件来实现相序的分配，直接输出各相导通或截止的信号。现以四相步进电机运行为例，用一个输出口的八位数据线来控制四相混合式步进电动机，A、B、C、D各相驱动线路的输入端分别用输出口四位来控制，规定低电平有效，则四相八拍工作时可用表1中的数据控制。
观察表1，要使步进电动机换相，只需对字节内容进行循环移位就可以了，左移时电动机正转，右移时电动机反转。用8051 P1口输出，在初始化程序中对P1装载表1中的任一数据编程，则正转换相程序如下：CW: MOVA, R0 ；将输入口状态送累加器RL A ；左移循环移位MOV P1, A ；送回输出口RET ；返回使用上述软件方法时，一般是用8051内存的一个位地址存储电动机运行的方向标志。
当执行程时，首先判断方向标志，若为0，则调用正转子程序；若为1，则调用反转子程序，从而实现方向控制。（2）系统加减速程序用定时器中断方式来控制电动机变速时，实际上是不断改变定时器装载值的大小。
在控制过程中，采用离散办法来逼近理想的升降速曲线。为了减少每步计算装载值的时间，系统设计时就把各离散点的速度所需的装载值固化在系统的ROM中，系统在运行中用查表法查出所需的装载值，这样可大幅度减少占用CPU的时间，提高系统的响应速度。
系统加减速流程图如图4所示。 4 结语（1）本设计中介绍了步进电机接口电路，配合以单片机软件编程可以使复杂的控制过程实现自动控制和精确控制，避免了失步、振荡等对控制精度的影响；（2）设计中用软件代替环形分配器，通过对单片机的设定，用同一种电路实现了多相步进电机的控制和驱动，大大提高了接口电路的灵活性和通用性；（3）采用的H-桥驱动器使步进电机在开环状态下可以达到较高的变速转速，且断电时不产生负的转矩分量。
参考文献：[1]王福瑞，等.单片机微机测控系统设计大全[M].北京：北京航空航天大学出版社，1998.[2]陈理壁.步进电机及其应用[M].上海：上海科学技术出版社。
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