单片机课程设计
单片机课程设计引言
![单片机课程设计引言](https://img.taocdn.com/s3/m/1bcb21c150e79b89680203d8ce2f0066f4336444.png)
单片机课程设计引言一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本概念,掌握其工作原理及结构组成;2. 学会使用单片机编程语言,编写简单的程序;3. 了解单片机在现实生活中的应用,提高对技术产品的认识。
技能目标:1. 能够正确使用单片机开发工具,进行程序的编写、调试与下载;2. 培养学生的动手实践能力,通过实际操作,掌握单片机的基本控制方法;3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,能够运用单片机技术解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术的兴趣,激发学生学习主动性和积极性;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的创新意识,鼓励学生勇于尝试,不断探索新知识。
课程性质分析:本课程为单片机课程设计引言,旨在让学生初步了解单片机的基本概念、原理和应用,为后续课程学习打下基础。
学生特点分析:学生为初中年级,具有一定的电子技术基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇心,但注意力容易分散,需要结合实际案例,激发学生的学习兴趣。
教学要求:1. 结合实际案例,讲解单片机的基本概念和原理,注重理论与实践相结合;2. 采用任务驱动法,引导学生动手实践,培养实际操作能力;3. 注重培养学生的团队协作能力和创新意识,提高综合素质。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的概念、发展历程、分类及特点,重点讲解51系列单片机的工作原理和结构组成。
教材章节:第一章 单片机概述2. 单片机编程语言:学习单片机编程基础,包括汇编语言和C语言,掌握基本的指令和语法。
教材章节:第二章 单片机编程语言基础3. 单片机开发工具使用:讲解Keil、Proteus等开发工具的使用方法,学会创建、编译、调试和下载程序。
教材章节:第三章 单片机开发环境与工具4. 单片机基本控制:学习I/O口编程、定时器/计数器、中断系统等基本控制方法,并通过实例进行讲解。
教材章节:第四章 单片机I/O口编程;第五章 定时器/计数器与中断系统5. 单片机应用案例:介绍单片机在现实生活中的应用,如智能家居、机器人控制等,激发学生的创新意识。
单片机课程设计任务及要求
![单片机课程设计任务及要求](https://img.taocdn.com/s3/m/0f675eaba1116c175f0e7cd184254b35eefd1ab5.png)
单片机课程设计任务及要求第一篇:单片机课程设计任务及要求13Z机制《单片机课程设计》任务书及要求一、本课程设计的目的和意义通过课程设计使学生深入理解单片机的基本结构和工作原理。
掌握单片机系统常用接口的设计及扩展方法。
掌握汇编语言程序设计和程序调试的技巧。
学会单片机应用系统的设计与开发,培养学生分析问题和解决问题的能力。
为学生将来在机械设计制造及其自动化及其他领域应用单片机技术打下良好基础。
二、设计任务及要求1.硬件设计:根据所选题目要求,完成基于单片机的完整硬件接口电路设计。
2.程序设计:根据需要画出程序流程图,设计出全部汇编程序并给出程序设计说明和程序注释。
3.设计文件:设计报告字数约4000~5000字(不包括程序清单),内容及格式要求如下:(1)报告内容的一般安排λ目录(1页)λ前言(1页):说明所选题目的、当今应用说明、对课题的理解,及要解决的问题和课题的意义。
λ总体方案设计(3~4页):通过列举和分析若干可行技术方案、原理,从中选定可行最优设计方案,给出组成原理(框图)及技术路线。
λ硬件设计(4~8页):元器件选择与必要的介绍;单片机硬件系统及外围接口电路的设计,原理说明。
系统总电路图可占完整一页。
λ软件设计(6~10页):设计各功能子程序、中断服务程序,及主程序,程序中应有必要的注释。
对于复杂程序结构可先绘制程序流程图。
λ设计小结(1页):对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结,提出建议、解决的方法和对这次设计实践的认识、收获和提高。
参考文献(1页)(2)设计报告书写要求以班级为单位购买徐师大标准的课程设计报告本,人手一册。
课程设计报告本应双面书写,每页的文字部分不得少于16行、每行不少于22字。
若整页为汇编语言程序,则该页不得少于20行。
设计说明书中插图总数不宜超过10个,插图可包括元器件图、单片机系统硬件电路图、程序流程图等,插图大小及所占篇幅根据线条密度定,线条不能太稀疏。
插图上下之外部不得留有超过一行文字高度的空白行。
单片机课程设计任务书
![单片机课程设计任务书](https://img.taocdn.com/s3/m/bef1a68877eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d1236.png)
单片机课程设计任务书一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握单片机的基本原理和应用技能,通过理论学习和实践操作,使学生能够熟练使用单片机进行简单的程序设计和控制系统设计。
具体的教学目标如下:知识目标:使学生了解单片机的基本结构、工作原理和编程方法;掌握单片机的硬件接口和编程语言;了解单片机在不同领域的应用。
技能目标:培养学生具备单片机的程序设计、系统调试和故障排查能力;能够运用单片机实现简单的控制系统和智能设备。
情感态度价值观目标:培养学生对单片机技术和电子信息科学的兴趣和热情,提高学生创新意识和团队协作能力,使学生认识到单片机技术在现代社会中的重要地位和作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.单片机的基本原理:介绍单片机的结构、工作原理和性能特点,使学生了解单片机的基本概念。
2.单片机的编程语言:讲解单片机的编程语言,包括指令系统、编程规范和程序结构,培养学生具备编写简单程序的能力。
3.单片机的硬件接口:介绍单片机的各种接口电路,如并行接口、串行接口、ADC和DAC等,使学生掌握单片机与外部设备的数据交换方法。
4.单片机的应用案例:分析单片机在各个领域的应用实例,如家电、工业控制、智能交通等,帮助学生了解单片机的实际应用。
5.单片机编程实践:安排一定的实验课时,让学生动手实践,进行单片机的编程和系统调试,提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师讲解单片机的基本原理、编程方法和应用案例,引导学生掌握单片机的相关知识。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,分享学习心得和经验,提高学生的思维能力和团队协作能力。
3.案例分析法:分析单片机在实际应用中的典型案例,让学生了解单片机技术的应用前景。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手操作,进行单片机的编程和系统调试,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《单片机原理与应用》等教材,为学生提供理论学习的参考。
单片机课程设计方案模板
![单片机课程设计方案模板](https://img.taocdn.com/s3/m/e1ad73fbb1717fd5360cba1aa8114431b90d8eff.png)
一、项目背景随着科技的不断发展,单片机技术在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生的实践能力和创新意识,本课程设计旨在让学生掌握单片机的基本原理、硬件设计和软件编程方法,培养学生的动手能力和团队合作精神。
二、设计目标1. 熟悉单片机的基本原理和组成;2. 掌握单片机的硬件设计方法;3. 掌握单片机的软件编程技巧;4. 培养学生的动手能力和创新意识;5. 培养学生的团队合作精神。
三、设计内容1. 单片机基础知识(1)单片机的概念、发展历程和分类;(2)单片机的内部结构及功能;(3)单片机的编程语言及编译器;(4)单片机的接口技术。
2. 单片机硬件设计(1)单片机系统设计原则;(2)单片机外围电路设计;(3)单片机电源电路设计;(4)单片机时钟电路设计;(5)单片机通信接口设计。
3. 单片机软件设计(1)单片机程序设计方法;(2)单片机程序结构及流程;(3)单片机中断系统设计;(4)单片机定时器/计数器设计;(5)单片机A/D和D/A转换设计。
4. 单片机综合应用(1)单片机在智能家居中的应用;(2)单片机在工业控制中的应用;(3)单片机在物联网中的应用;(4)单片机在汽车电子中的应用。
四、设计步骤1. 确定设计主题和目标;2. 进行市场调研和需求分析;3. 设计单片机系统方案;4. 选择合适的单片机型号;5. 设计硬件电路图;6. 编写程序代码;7. 调试和优化系统性能;8. 撰写设计报告。
五、评价标准1. 设计方案的合理性、创新性和实用性;2. 硬件电路图的规范性、正确性和美观性;3. 软件代码的规范性、正确性和可读性;4. 设计报告的完整性、条理性和逻辑性;5. 项目答辩的表现。
六、设计时间安排1. 前期准备(1周):确定设计主题、进行市场调研和需求分析;2. 设计方案(2周):设计单片机系统方案、选择单片机型号;3. 硬件设计(3周):设计硬件电路图、绘制原理图和PCB板;4. 软件设计(3周):编写程序代码、调试和优化系统性能;5. 项目答辩(1周):准备答辩材料、进行项目答辩。
单片机原理课程设计
![单片机原理课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/375989cfbb0d4a7302768e9951e79b89680268be.png)
单片机原理课程设计一、引言单片机是现代电子技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
单片机原理课程设计是培养学生对单片机基本原理的理解和应用能力的重要环节。
本文将围绕单片机原理课程设计展开,介绍设计的目标、步骤和实施过程,以及设计的成果和效果。
二、设计目标单片机原理课程设计的目标是通过实践操作,提高学生对单片机原理的理解和应用能力,培养他们的创新思维和解决问题的能力。
具体目标包括:1. 掌握单片机的基本原理和编程技巧;2. 能够独立完成简单的单片机电路设计和编程任务;3. 培养学生的团队合作和沟通能力;4. 提高学生的创新意识和实践动手能力。
三、设计步骤单片机原理课程设计的步骤主要包括以下几个方面:1. 确定设计主题和任务:根据教学要求和学生的实际情况,选择适合的设计主题和任务,既能满足课程要求,又能激发学生的兴趣。
2. 确定设计方案:根据设计主题和任务,制定合理的设计方案,包括硬件电路和软件编程两个方面。
3. 执行设计方案:按照设计方案,实施硬件电路和软件编程的设计,包括元器件的选择和连接、电路的调试和编程的编写。
4. 进行实验测试:对设计的电路和程序进行实验测试,检验其功能是否实现、稳定性是否良好。
5. 优化改进:根据测试结果,对设计进行优化改进,提高其性能和可靠性。
6. 撰写设计报告:根据设计过程和结果,撰写设计报告,包括设计目标、方案、实施过程、测试结果和总结等内容。
四、实施过程单片机原理课程设计的实施过程中,学生需要分工合作,共同完成设计任务。
具体过程如下:1. 学生分组:根据实际情况,将学生分成若干个小组,每个小组由三到五名学生组成。
2. 硬件设计:每个小组负责设计一个单片机电路,包括元器件的选型和连接方式。
3. 软件编程:每个小组负责编写相应的单片机程序,实现设计的功能。
4. 实验测试:每个小组将自己设计的电路和程序进行实验测试,检验其功能是否正确。
5. 互相交流:各小组之间进行经验交流和合作,共同解决遇到的问题和困难。
单片机系统的设计课程设计
![单片机系统的设计课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/db818b19bf1e650e52ea551810a6f524ccbfcb8c.png)
单片机系统的设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机系统的基本原理和组成,掌握其设计流程和方法。
2. 使学生掌握单片机编程的基础知识,能运用C语言或汇编语言进行简单程序编写。
3. 帮助学生了解单片机系统在实际应用中的功能与作用,如智能家居、机器人等。
技能目标:1. 培养学生具备独立设计单片机系统的能力,包括硬件电路设计和软件编程。
2. 提高学生运用单片机解决实际问题的能力,如数据采集、信号处理等。
3. 培养学生动手实践和团队协作的能力,能够完成课程项目的设计与实施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机系统设计和开发产生兴趣,提高其学习积极性和主动性。
2. 培养学生具备创新精神和实践意识,敢于尝试新方法,解决实际问题。
3. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,能够在团队中发挥积极作用。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,要求学生在理解理论知识的基础上,动手实践,完成单片机系统的设计与实现。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对单片机系统有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,培养其创新能力和实践能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续专业课程学习和实际工程应用打下坚实基础。
二、教学内容1. 单片机系统概述:介绍单片机的基本概念、发展历程、应用领域及未来发展趋势。
- 教材章节:第一章 单片机概述2. 单片机硬件结构:讲解单片机的内部结构、工作原理、主要性能指标及硬件连接方式。
- 教材章节:第二章 单片机硬件结构3. 单片机编程语言:学习单片机编程所需的基础知识,包括C语言和汇编语言。
- 教材章节:第三章 单片机编程语言4. 单片机I/O口编程:介绍I/O口的基本操作方法,包括输入、输出、中断等。
- 教材章节:第四章 单片机I/O口编程5. 单片机系统设计流程与方法:讲解单片机系统设计的步骤、方法及注意事项。
单片机课程设计报告代码
![单片机课程设计报告代码](https://img.taocdn.com/s3/m/2f7fe577b80d6c85ec3a87c24028915f804d84e4.png)
单片机课程设计报告代码摘要:一、单片机课程设计报告简介1.单片机概述2.课程设计报告的目的与意义3.报告内容概述二、单片机基础知识回顾1.单片机的定义与历史2.单片机的基本结构3.单片机的工作原理三、单片机应用领域1.工业控制2.通信设备3.消费电子4.汽车电子5.其他领域四、单片机课程设计报告实例分析1.实例一:基于单片机的智能家居系统设计2.实例二:单片机控制的智能交通灯系统设计3.实例三:单片机在智能医疗设备中的应用设计五、单片机课程设计报告撰写建议1.明确设计目标与要求2.详细的设计过程与思路3.合理的硬件与软件设计4.系统测试与优化5.结论与展望正文:一、单片机课程设计报告简介单片机课程设计报告是学生在学习单片机知识后,将理论应用于实际的一个综合性实践环节。
通过对单片机的了解与掌握,学生可以设计出各种具有一定功能的智能系统。
本报告将对单片机课程设计报告进行简要介绍,包括报告的目的、意义以及内容概述。
二、单片机基础知识回顾在开始设计报告之前,我们需要先回顾一下单片机的基础知识,以便更好地理解单片机的工作原理和应用领域。
单片机是一种集成电路,集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体,可编程实现各种控制功能。
它具有体积小、成本低、功耗低、功能强大等特点,被广泛应用于各个领域。
1.单片机的定义与历史单片机(Microcontroller Unit, MCU)是一种集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体的微型计算机。
自1971年Intel公司推出第一款单片机4004以来,单片机得到了迅速发展,其性能、功能和应用领域不断扩展。
2.单片机的基本结构单片机主要由CPU、存储器、外设接口和时钟电路等部分组成。
CPU是单片机的核心部分,负责程序的执行;存储器用于存储程序和数据;外设接口用于与外部设备进行通信;时钟电路为单片机提供工作节拍。
3.单片机的工作原理单片机根据预先编写好的程序,在时钟信号的作用下,对输入信号进行处理,并产生相应的输出信号,从而实现对各种外部设备的控制。
单片机综合实验课程设计
![单片机综合实验课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c8096da4951ea76e58fafab069dc5022abea461d.png)
单片机综合实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本工作原理,掌握其内部结构和功能模块;2. 学生能掌握单片机编程的基本语法和常用指令,具备编写简单程序的能力;3. 学生能了解并运用单片机接口技术,实现与外围设备的通信和控制。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并实现简单的单片机控制系统;2. 学生能熟练使用编程软件和开发工具,进行单片机的程序编写、调试与优化;3. 学生能通过实验操作,培养动手能力和团队协作能力,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,增强对电子技术和编程的兴趣,培养主动探索和创新的意识;2. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到单片机技术在现实生活中的应用价值;3. 学生通过团队协作,培养沟通与协作能力,增强集体荣誉感和责任感。
课程性质:本课程为单片机原理与应用的综合实验课程,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手能力和创新能力为主。
学生特点:学生具备一定的电子技术和编程基础,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:教师应结合学生特点和课程性质,采用任务驱动、案例教学等方法,引导学生主动参与实验,提高实践操作能力和创新能力。
同时,注重个体差异,因材施教,确保每位学生都能在课程中学有所获。
通过课程目标的分解与实现,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 单片机原理与结构- 熟悉单片机的内部结构,掌握其功能模块;- 了解单片机的工作原理,理解指令执行过程;- 学习单片机编程语言,掌握基本语法和常用指令。
教学大纲:参照教材第1章至第3章,共计6学时。
2. 单片机编程与接口技术- 学习单片机程序设计方法,掌握程序编写、调试与优化技巧;- 了解单片机接口技术,掌握I/O口、定时器、中断等应用;- 学习外围设备与单片机的通信协议,实现数据交换和控制。
教学大纲:参照教材第4章至第6章,共计10学时。
51单片机课程设计报告
![51单片机课程设计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1af3d17d4a35eefdc8d376eeaeaad1f34693112b.png)
51单片机课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构、工作原理及其功能特点;2. 学会使用51单片机的指令系统进行程序设计;3. 掌握51单片机与外围电路的接口技术,能实现简单的硬件控制功能;4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 能够运用C语言编写51单片机的程序,实现基础控制功能;2. 能够运用仿真软件对51单片机程序进行调试,分析并解决简单问题;3. 能够设计简单的51单片机硬件系统,进行电路连接和功能测试;4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、务实的科学态度,提高自主学习能力;3. 培养学生关注社会发展,了解科技在生活中的应用,增强社会责任感;4. 培养学生团队合作精神,尊重他人意见,善于沟通交流。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,以51单片机为核心,结合硬件和软件,培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成简单的51单片机控制系统设计。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下几个部分:1. 51单片机硬件结构及原理- 熟悉51单片机的内部结构、引脚功能;- 掌握51单片机的工作原理及性能特点。
2. 51单片机指令系统与编程- 学习51单片机的指令集,理解各指令的功能和使用方法;- 掌握C语言在51单片机编程中的应用。
3. 51单片机外围接口技术- 学习51单片机与常见外围电路(如LED、LCD、键盘等)的接口技术;- 掌握外围设备的控制原理及编程方法。
4. 仿真软件的使用- 学习使用Keil、Proteus等仿真软件进行51单片机程序设计和调试;- 掌握仿真软件的操作方法,提高程序调试效率。
简单51单片机课程设计
![简单51单片机课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6f47950d3d1ec5da50e2524de518964bcf84d2f8.png)
简单51单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点;2. 学会使用51单片机的开发环境,掌握相关编程语言及语法;3. 掌握51单片机外围电路的连接方法,了解常见传感器的使用;4. 掌握51单片机在实际应用中的调试与优化方法。
技能目标:1. 能够运用51单片机编写简单的程序,实现基本的功能;2. 能够分析并解决51单片机在实际应用中出现的问题;3. 能够运用所学知识,设计并实现简单的51单片机控制系统;4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、求实的科学态度,养成良好的学习习惯;3. 培养学生具备积极向上的心态,面对困难和挑战时保持乐观;4. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同解决问题。
本课程针对初中学段学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本课程的学习,学生将能够掌握51单片机的基本知识和技能,培养实际应用能力,同时培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
本章节教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。
具体教学内容如下:1. 51单片机基础知识:介绍51单片机的结构、原理及功能特点,包括内部资源、外部接口等,对应教材第一章。
2. 开发环境与编程语言:学习51单片机的开发环境搭建,掌握C语言编程基础,包括数据类型、运算符、控制语句等,对应教材第二章。
3. 基本I/O口操作:学习51单片机I/O口编程,实现LED灯、蜂鸣器等基本控制,对应教材第三章。
4. 中断与定时器:介绍中断系统、定时器原理及应用,学会编写中断服务程序,对应教材第四章。
5. 外围电路与传感器:学习51单片机与外围电路的连接方法,了解常见传感器的工作原理及使用,对应教材第五章。
6. 实际应用案例分析:分析51单片机在实际应用中的案例,如温度控制系统、智能家居等,对应教材第六章。
基于单片机的课程设计
![基于单片机的课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b9f1d337b94ae45c3b3567ec102de2bd9705de6f.png)
基于单片机的课程设计一、课程目标基于单片机的课程设计旨在使学生能够掌握以下知识、技能及情感态度价值观:1. 知识目标:(1)了解单片机的基本原理、结构组成及功能特点;(2)掌握单片机编程的基本语法和编程技巧;(3)理解并掌握单片机外围设备的连接与控制方法。
2. 技能目标:(1)能够运用所学知识设计简单的单片机控制系统;(2)培养动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行单片机系统的搭建与调试;(3)提高问题解决能力,能够针对实际问题进行需求分析,并设计出合理的单片机控制系统方案。
3. 情感态度价值观目标:(1)激发学生对电子技术及单片机应用领域的兴趣,培养创新意识和探究精神;(2)培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题;(3)提高学生的责任感和自信心,使其在单片机学习过程中勇于面对挑战,不断突破自我。
本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性与参与度,培养其独立思考和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够为后续电子技术及相关领域的学习打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分,确保科学性和系统性:1. 单片机基础理论:- 教材章节:第一章 单片机概述- 内容:单片机发展历程、分类及特点;单片机内部结构及工作原理;单片机指令系统及编程基础。
2. 单片机编程与控制:- 教材章节:第二章 单片机编程与控制- 内容:单片机编程语言(C语言);编程技巧及实例;单片机外围设备控制方法;中断系统及定时器应用。
3. 单片机系统设计与实践:- 教材章节:第三章 单片机系统设计与实践- 内容:需求分析及方案设计;硬件电路设计及搭建;软件编程及调试;系统测试与优化。
教学大纲安排如下:第一周:单片机概述及内部结构第二周:单片机指令系统及编程基础第三周:单片机编程语言及编程技巧第四周:单片机外围设备控制方法第五周:中断系统及定时器应用第六周:单片机系统设计与实践(需求分析、方案设计)第七周:单片机系统设计与实践(硬件电路设计及搭建)第八周:单片机系统设计与实践(软件编程及调试)第九周:系统测试与优化教学内容与课本紧密关联,注重理论与实践相结合,使学生能够在掌握基础知识的同时,提高动手实践能力。
单片机综合实验课程设计
![单片机综合实验课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d632b550591b6bd97f192279168884868662b863.png)
单片机综合实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握其内部结构及相关功能模块的使用方法。
2. 学生能掌握单片机编程的基本语法和技巧,能独立完成简单的程序设计。
3. 学生能了解单片机在现实生活中的应用,并学会分析实际案例。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,完成单片机的基本操作和程序编写。
2. 学生能通过实验,学会使用相关开发工具和调试技巧,具备一定的故障排查能力。
3. 学生能运用单片机技术解决实际问题,提高创新实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过单片机综合实验课程,培养对电子信息科学的兴趣和热情。
2. 学生在团队协作中,学会沟通、分享和合作,提高解决问题的能力。
3. 学生能认识到单片机技术对社会发展的作用,树立正确的价值观和责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,侧重于培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生已具备一定的单片机基础知识,对实际操作感兴趣,但编程能力和问题解决能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和团队协作,提高学生的综合能力。
通过课程目标分解,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机基础理论:回顾单片机的基本原理、内部结构、工作原理等,重点讲解中断系统、定时器/计数器、串行通信等模块的功能和应用。
2. 单片机编程语言:以C语言为基础,介绍单片机编程的基本语法、数据类型、运算符、控制语句等,并通过实例进行讲解。
3. 单片机实验操作:结合教材章节,进行以下实验:- 基本输入输出实验:学习单片机I/O口控制,实现LED灯、蜂鸣器等设备的控制。
- 中断控制实验:掌握中断系统的使用,实现外部中断控制。
- 定时器/计数器实验:学习定时器/计数器的配置,完成定时控制等功能。
- 串行通信实验:了解串行通信原理,实现单片机之间的数据传输。
单片机实践项目课程设计
![单片机实践项目课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/daf0f9b3b9f67c1cfad6195f312b3169a451ea26.png)
单片机实践项目课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单片机的基本结构、工作原理及其在各行各业的应用。
2. 学生掌握单片机编程的基础知识,如指令系统、寄存器、I/O 口控制等。
3. 学生能够描述并分析单片机外围电路的原理及其功能。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成单片机的编程和调试。
2. 学生能够设计简单的单片机控制系统,解决实际问题。
3. 学生通过实践项目,提高动手能力,培养创新意识和团队协作精神。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,激发学习热情。
2. 学生在实践过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高解决问题的能力。
3. 学生认识到单片机在现代科技发展中的重要作用,树立为国家和民族科技事业作贡献的信念。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,强调理论知识与实际操作的相结合。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术基础和编程能力,具有较强的探究欲望和自主学习能力。
教学要求:教师需注重引导学生将所学知识应用于实践,鼓励学生创新思维,提高解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的基本结构、工作原理,重点讲解CPU、内存、I/O 口等组成部分的功能及相互关系。
教材章节:第一章 单片机概述2. 单片机编程语言:讲解单片机编程所需的基础知识,如指令系统、寄存器、汇编语言等。
教材章节:第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计:介绍单片机与外围电路的连接方法,讲解常用外围元器件的原理及功能。
教材章节:第三章 单片机外围电路设计4. 单片机实践项目:设计多个实践项目,涵盖灯光控制、温度测量、电机控制等方面,让学生动手实践,巩固所学知识。
教材章节:第四章 单片机实践项目5. 单片机系统设计与调试:讲解单片机系统设计的方法和步骤,培养学生独立设计单片机控制系统及调试的能力。
教材章节:第五章 单片机系统设计与调试教学内容安排和进度:共15课时,其中基础知识3课时,编程语言4课时,外围电路设计3课时,实践项目4课时,系统设计与调试1课时。
单片机课程设计word
![单片机课程设计word](https://img.taocdn.com/s3/m/f8530f78abea998fcc22bcd126fff705cc175cb8.png)
单片机课程设计word一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构,理解其工作流程和编程方法。
2. 使学生了解单片机在现实生活中的应用,如智能家居、自动化控制等领域。
3. 帮助学生掌握与单片机相关的电子元器件的原理和使用方法。
技能目标:1. 培养学生运用C语言进行单片机编程的能力,能够独立完成简单的程序设计。
2. 提高学生动手实践能力,学会使用面包板、编程器等工具进行单片机系统的搭建和调试。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力,能够共同完成具有一定难度的单片机项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣,培养其主动探索、勤于思考的学习习惯。
2. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,将所学知识应用于实际项目中。
3. 引导学生认识到单片机技术在我国科技发展中的重要性,增强国家认同感和自豪感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,强调动手能力和创新能力的培养。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程能力,对单片机有一定了解,但实践经验和系统设计能力不足。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用案例教学、任务驱动、小组合作等方法,注重理论与实践相结合,提高学生的综合运用能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和未来职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机基础知识:介绍单片机的原理、结构和功能,使学生了解单片机的基本概念,对应教材第一章。
- 单片机的组成与工作原理- 单片机的性能指标和分类2. 单片机编程语言:学习C语言编程,掌握单片机程序设计方法,对应教材第二章。
- C语言基础知识- 单片机编程语法和技巧3. 单片机I/O接口技术:学习并实践单片机与外部设备的通信和控制,对应教材第三章。
- I/O接口的工作原理- 常用I/O接口编程及应用4. 单片机中断与定时器:介绍中断系统、定时器的工作原理和应用,对应教材第四章。
单片机结课课程设计
![单片机结课课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/bf4cc116e418964bcf84b9d528ea81c759f52e5b.png)
单片机结课课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握单片机的基本原理、编程方法和应用技巧,培养学生的实际操作能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解单片机的基本结构和工作原理;(2)掌握单片机的编程语言和编程方法;(3)熟悉单片机在不同领域的应用案例。
2.技能目标:(1)能够使用单片机开发工具进行程序设计;(2)能够独立完成单片机硬件电路的搭建和调试;(3)具备分析问题和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作精神和动手能力;(2)激发学生对科技创新的兴趣和热情;(3)增强学生的自信心和自我认知。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.单片机的基本原理:介绍单片机的结构、工作原理和性能特点;2.单片机编程语言:学习单片机的汇编语言和C语言编程;3.单片机编程方法:讲解编程技巧和实例分析;4.单片机应用案例:介绍单片机在生活中的应用实例,如智能家居、物联网等;5.实践操作:进行单片机的硬件电路搭建、编程调试和项目开发。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合,以提高学生的学习效果和兴趣:1.讲授法:讲解单片机的基本原理和编程方法;2.讨论法:分组讨论单片机应用案例,培养学生的创新思维;3.案例分析法:分析具体的单片机项目,让学生学会将理论知识应用于实际;4.实验法:进行单片机的硬件电路搭建和编程调试,提高学生的动手能力。
四、教学资源为了保证教学效果,本课程准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的单片机教材;2.参考书:提供相关的单片机技术资料和案例;3.多媒体资料:制作课件、视频等教学多媒体资料,丰富教学手段;4.实验设备:准备单片机开发板、编程器等实验设备,让学生进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生的出勤、课堂参与度、提问回答等情况,占比20%;2.作业:评估学生完成作业的质量和效率,占比30%;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和创新能力,占比20%;4.期末考试:考察学生对单片机知识的掌握和应用能力,占比30%。
课程设计单片机文档
![课程设计单片机文档](https://img.taocdn.com/s3/m/ee86a257bb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28bfe.png)
课程设计单片机文档一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握单片机的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习,学生将能够:1.理解单片机的基本概念、结构和组成部分。
2.熟悉单片机的编程语言和编程环境。
3.掌握单片机的常见应用和实际操作。
4.培养动手能力、创新能力和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.单片机的基本概念:介绍单片机的定义、特点和应用领域。
2.单片机的结构:讲解单片机的硬件结构,包括中央处理器、存储器、输入输出接口等。
3.单片机编程基础:介绍单片机的编程语言、编程环境和基本编程技巧。
4.单片机常见应用:讲解单片机在生活中的常见应用,如智能家居、自动化控制等。
5.实践操作:安排实验环节,让学生亲自动手操作,加深对单片机的理解和掌握。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师讲解单片机的基本原理和知识点。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验。
3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解单片机的应用场景。
4.实验法:安排实验环节,让学生亲自动手操作,巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择一本适合学生水平的单片机教材,作为主要学习资料。
2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生深入学习。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解和学习。
4.实验设备:准备单片机实验设备,让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等表现来评估。
2.作业:布置适量的作业,通过学生的完成情况和质量来进行评估。
3.实验报告:对学生实验环节的报告进行评估,考察学生的实际操作和分析能力。
4.期末考试:设置期末考试,全面测试学生对单片机知识的掌握和应用能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序进行教学,确保每个章节都有足够的教学时间。
51单片机的课程设计
![51单片机的课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/46c355a8f80f76c66137ee06eff9aef8941e4823.png)
51单片机的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构,掌握其工作原理;2. 学会使用51单片机的开发环境,掌握基本的编程语法和技巧;3. 掌握51单片机中断、定时器、串行通信等模块的应用;4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用,培养对单片机应用场景的认识。
技能目标:1. 能够独立设计简单的51单片机程序,完成基础的控制任务;2. 能够运用51单片机解决实际问题,具备一定的编程调试能力;3. 能够阅读和分析51单片机的相关资料,提高自学能力和技术文献阅读能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术的兴趣,激发学生探索嵌入式领域的热情;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 引导学生关注我国单片机技术的发展,增强学生的民族自豪感;4. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度,养成良好的编程习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在通过51单片机的学习,让学生掌握基本的单片机原理和编程技能,培养实际操作和解决问题的能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程基础,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,以实例教学为主,培养学生动手实践能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,激发学生的学习兴趣和探究欲望。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机硬件结构:介绍51单片机的内部结构、引脚功能、工作原理等,结合教材第二章内容进行讲解。
- 微控制器原理- 51单片机引脚功能- 时钟与复位电路2. 开发环境与编程工具:学习51单片机的开发环境搭建,掌握编程工具的使用。
- Keil C51集成开发环境安装与配置- 51单片机程序编写、编译与下载3. 51单片机编程语言:学习单片机C语言编程基础,掌握基本语法和编程技巧。
- C语言基础语法- 特定寄存器的操作与编程4. 中断与定时器:学习中断系统、定时器的工作原理和应用实例。
单片机课程设计大纲
![单片机课程设计大纲](https://img.taocdn.com/s3/m/529e1c960408763231126edb6f1aff00bed570d0.png)
单片机课程设计大纲一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本组成、工作原理及功能特点;2. 使学生了解单片机编程的基本语法和编程技巧;3. 帮助学生理解单片机在实际应用中的使用方法。
技能目标:1. 培养学生运用单片机进行简单电路设计和控制的能力;2. 使学生能够独立编写简单的单片机程序,实现基础功能;3. 提高学生分析问题、解决问题的能力,学会运用单片机解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣和热情;2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力;3. 增强学生的创新意识和实践能力,激发学生积极参与科技创新活动的意愿。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式,让学生全面掌握单片机技术。
学生特点:学生处于初中或高中阶段,具备一定的电子技术基础知识,对单片机有一定了解,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调动手实践,鼓励学生创新,培养实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识- 单片机的组成与结构- 单片机的工作原理- 单片机的性能指标2. 单片机编程语言- 汇编语言基础- 程序结构及编程技巧- C语言在单片机编程中的应用3. 单片机接口技术- I/O接口- 定时器/计数器- 中断系统- 串行通信接口4. 单片机应用实例- 简单电路设计与控制- 基础功能编程实现- 实际应用案例分析5. 单片机实践操作- 基本操作训练- 综合项目设计与实现- 创新实验与拓展教学内容安排与进度:第一周:单片机基础知识学习第二周:汇编语言编程训练第三周:C语言在单片机编程中的应用第四周:单片机接口技术学习第五周:单片机应用实例分析与实践操作第六周:综合项目设计与实现教材章节关联:《单片机原理与应用》第一章:单片机概述《单片机原理与应用》第二章:单片机组成与结构《单片机原理与应用》第三章:单片机编程语言《单片机原理与应用》第四章:单片机接口技术《单片机原理与应用》第五章:单片机应用实例《单片机实践指导书》:实践操作指导内容教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
单片机课程设计的目的
![单片机课程设计的目的](https://img.taocdn.com/s3/m/ee410e42fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fa3.png)
单片机课程设计的目的一、课程目标知识目标:使学生掌握单片机的基本原理与结构,理解并运用单片机编程技术;掌握与单片机相关的传感器、执行器的使用方法;培养学生对单片机系统进行设计与开发的能力。
技能目标:培养学生具备以下技能:1. 能够正确使用编程软件进行单片机程序编写与调试;2. 能够运用单片机控制传感器、执行器等外部设备;3. 能够分析并解决单片机系统在实际应用中遇到的问题;4. 能够独立完成一个小型单片机系统的设计与实现。
情感态度价值观目标:激发学生对单片机及电子技术的兴趣,培养他们勤于思考、勇于创新的精神;增强学生的团队合作意识,提高他们沟通协调、共同解决问题的能力;引导学生认识到单片机技术在实际生活中的应用价值,培养他们为社会服务的责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,强调学生在动手实践中掌握单片机技术。
学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的电子技术基础和编程能力,对单片机有一定了解,但实践能力参差不齐。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性与创造性。
教学过程中,教师应关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能在课程中取得实际进步。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均获得全面提升。
二、教学内容依据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机原理与结构:介绍单片机的基本组成、工作原理及性能指标,对应教材第一章内容。
- 单片机的基本概念与分类- 单片机的内部结构及功能- 单片机的工作原理及性能参数2. 单片机编程语言与开发环境:学习单片机编程语言(如C语言、汇编语言)及其开发环境,对应教材第二章内容。
- 单片机编程语言基础- 编程环境搭建与使用- 程序编写、编译、下载及调试方法3. 单片机I/O口编程与应用:学习并实践单片机I/O口编程,掌握与外部设备通信的方法,对应教材第三章内容。
- I/O口工作原理与编程方法- 传感器与执行器的接口技术- 实际应用案例分析与动手实践4. 中断与定时器:学习单片机中断系统及定时器的工作原理与应用,对应教材第四章内容。
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课程设计报告题目单片机控制步进电机课程名称单片机原理及接口技术院部名称专业自动化班级M10自动化学生姓名学号课程设计地点课程设计学时指导教师高峰金陵科技学院教务处制【注:根据课程设计大纲第四项具体要求撰写课程设计报告】成绩目录1设计任务和要求 (3)2设计思路 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 硬件电路的工作原理 (5)3.2步进电机模块 (5)3.3控制模块 (6)3.4主要元件介绍: (6)4软件编程 (11)5 调试过程与结果 (20)5.1正转结果显示: (20)5.1.1正转加速: (21)5.1.2正转减速: (21)6 总结与体会 (24)7 参考资料 (26)8 附录 (26)1设计任务和要求单片机课程设计是考察学生利用所学过的专业知识,进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接,能够使学生对电气与自动化的专业知识进行综合应用,培养学生的创新能力和团队协作能力,提高学生的动手实践能力。
最终形成一篇符合规范的设计说明书,并参加综合实践答辩,为后期的毕业设计做好准备。
本次设计考核的能力主要有:1)专业知识应用能力,包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电气控制、电机与拖动、微特电机及其驱动、计算机高级语言、计算机辅助设计、计算机办公软件等课程,还包括本专业的拓展性课程如变频器、组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。
2)项目设计与运作能力,团队协作能力,技术文档撰写能力,PPT汇报与口头表达能力。
3)电气与自动化系统的设计与实际应用能力。
要求完成的工作量包括:1)现场仿真演示效果。
2)学生结合课题进行PPT演讲与答辩。
3)学生上交课题要求的各类设计技术文档。
2设计思路电路基本理论:步进电机是一种将电脉冲转变为角位移的执行机构,通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。
可通过控制脉冲数来控制角位移量,从而达到准确的定位目的。
通过对步进电机的软件设计和硬件设计包括步进电机的结构、原理及应用,根据原理和硬件的设计利用c语言编写程序,经过反复运行和调试,实现单片机对步进电机的控制。
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,它的用途是将电脉冲转化为角位移,它的的驱动电路根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,控制换相顺序,即通电控制脉冲必须严格按照一定顺序分别控制各相的通断。
通过控制脉冲个数即可以控制角位移量,从而达到准确定位的目的。
控制步进电机的转向,即给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,若按反序通电换相,则电机就反转。
控制步进电机的速度,即给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步,两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。
同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
基于单片机和proteus的步进电机控制电路的基本组成如图所示:根据设计要求,采用的方案如下。
硬件部分实现电机转动,包括控制开关模块;电机转动模块。
软件部分实现对步进电机的控制功能,主要设计思想通过控制台控制程序的开关来控制电机的转动。
电源驱动89C51单片机,在89C51中装载程序,通过开关按键来输入信号,89C51向驱动电路提供信号使步进电机动作。
3系统硬件设计3.1 硬件电路的工作原理总电路图通过对开关k1 k2 k3的开关,来实现对步进电机的正反转和停止,通过k4 k5来进行加减速,并且有相应的LED灯的显示。
3.2步进电机模块功能:单片机输出的程序通过转换器和电机驱动器给步进电机一个脉冲信号,使步进电机实现正转与反转。
3.3控制模块功能:通过控制台实现对单片机程序的开与关3.4主要元件介绍:3.4.1步进电机:步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是:它是通过输入脉冲信号来进行控制的,即电机的总转动角度由输入脉冲数决定,而电机的转速由脉冲信号频率决定。
步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB),步进电机又称为脉冲电机,是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动,反转和制动的执行元件,其功用是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移,由于开环下就能实现精确定位的特点,使其在工业控制领域获得了广泛应用。
步进电机的运转是由电脉冲信号控制的,其角位移量或线位移量与脉冲数成正比,每个一个脉冲,步进电机就转动一个角度(不距角)或前进、倒退一步。
步进电机旋转的角度由输入的电脉冲数确定,所以,也有人称步进电机为数字/角度转换器。
步进电机28BYJ48:步进电机28BYJ48型四相八拍电机,电压为DC5V—DC12V。
当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时,它可以连续不断地转动。
每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次,也就对应转子转过一定的角度(一个步距角)。
当通电状态的改变完成一个循环时,转子转过一个齿距。
四相步进电机可以在不同的通电方式下运行,常见的通电方式有单(单相绕组通电)四拍(A-B-C-D-A。
),双(双相绕组通电)四拍(AB-BC- CD-DA-AB-。
),八拍(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
)四相步进电机有两种运行方式,一、四相四拍;二、四相八拍。
要想搞清楚四相八拍运行方式下步进电机的转速如果计算,需要先清楚两个基本概念。
1、拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.2、步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。
θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。
四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。
这两个概念清楚后,我们再来计算转速,以基本步距角1.8°的步进电机为例(现在市场上常规的二、四相混合式步进电机基本步距角都是 1.8°),四相八拍运行方式下,每接收一个脉冲信号,转过0.9°,如果每秒钟接收400个脉冲,那么转速为每秒400X0.9°=360°,相当与每秒钟转一圈,每分钟60转。
由于单片机接口信号不够大需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口,如下:橙黄粉蓝十六制(P1口)1 0 0 0 0x081 1 0 0 0x0c0 1 0 0 0x040 1 1 0 0x060 0 1 0 0x020 0 1 1 0x030 0 0 1 0x011 0 0 1 0x09所以可以定义正转励磁序列为A->AB->B->BC->C->CD->D->DAuchar code FFW[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反转励磁序列为AD->D->CD->C->BC->B->BA->Auchar code REV[]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01};步进电机28BYJ48的主要技术参数:3、四相步进电机的脉冲分配规律目前,对步进电机的控制主要有分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。
本设计利用单片机进行控制,主要是利用软件进行环形脉冲分配。
四相步进电机的工作方式为四相单四拍,双四拍和四相八拍工作的方式。
各种工作方式在电源通电时的时序与波形分别如图1 a、b、c所示。
本设计的电机工作方式为四相单四拍,根据步进电机的工作的时序和波形图,总结出其工作方式为四相单四拍时的脉冲分配规律,四相双四拍的脉冲分配规律,在每一种工作方式中,脉冲的频率越高,其转速就越快,但脉冲频率高到一定程度,步进电机跟不上频率的变化后电机会出现失步现象,所以脉冲频率一定要控制在步进电机允许的范围内。
3.4.2 89C51单片机Atmel公司生产的89C51单片机是一种低功耗/低电压‘高性能的8位单片机,它采用CMOS和高密度非易失性存储技术,而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容;片内的Flash ROM允许在系统内改编程序或用常规的非易失性编程器来编程,内部除CPU外,还包括256字节RAM,4个8位并行I/O口,5个中断源,2个中断优先级,2个16位可编程定时计数器,89C51单片机是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,完全满足本系统设计需要。
89C51单片机部分引脚功能介绍:XTAL2(18脚):接外部晶体和微调电容的一端;在89C51 片内它是振荡电路反向放大器的输出端,振荡电路的频率就是晶体固有频率。
若需采用外部时钟电路时,该引脚输入外部时钟脉冲。
89C51/8031正常工作时,该引脚应有脉冲信号输出。
XTAL1(19脚):接外部晶体和微调电容的另一端;在片内它是振荡电路反向放大器的输入端,在采用外部时钟时,该引脚输入外部时钟脉冲。
RST/VPD(9脚):RST:复位信号输入端,高电平有效。
当此输入端保持两个机器周期的高电平时,就可以完成复位操作。
RST/VPD(9脚):VPD :RST引脚的第二功能,备用电源输入端。
当主电源Vcc 发生故障,降低到低电平规定值时,将+5V电源自动接入该引脚,为RAM提供备用电源,以保证RAM 中的信息不丢失,使得复位后能继续正常运行。
EA/Vpp(31脚):Vpp:对8751片内EPROM固化编程时,编程电压输入端(12-21V)。
P0口:漏极开路的8位准双向I/O口,每位能驱动8个LS型TTL负载。
P0口可作为一个数据输入/输出口;在CPU访问片外存储器时,P0口为分时复用的低8位地址总线和8位数据总线。
P1口:带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口,每位能驱动4个LS型TTL负载。
P3口:带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口,每位能驱动4个LS型TTL负载。
P3口除作为一般I/O口外,每个引脚都有第二功能。
4软件编程4.1主流程图4.2主要程序:#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code FFW[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09 };uchar code REV[]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01 };sbit K1 = P3^0;sbit K2 = P3^1;sbit K3 = P3^2;sbit K4 = P3^3;sbit K5 = P3^4;void DelayMS(uint ms){uchar i;while(ms--){for(i=0;i<120;i++);}}void SETP_MOTOR_FFW(uchar n){uchar i,j;int M=25;for(i=0;i<5*n;i++){for(j=0;j<8;j++){if(K3 == 0) break;P1 = FFW[j];if(K4 == 0){P0=0xf6;DelayMS(20);}else if(K5 == 0){P0=0xee;DelayMS(100);}else DelayMS(50);if(K4 == 1&&K5 == 1){P0 = 0xfe;}}}}void SETP_MOTOR_REV(uchar n){uchar i,j;int M=25;for(i=0;i<5*n;i++){for(j=0;j<8;j++){if(K3 == 0) break;P1 = REV[j];if(K4 == 0){P0=0xf5;DelayMS(20);}else if(K5 == 0){P0=0xed;DelayMS(100);}else DelayMS(50);if(K4 == 1&&K5 == 1){P0 = 0xfd;}}}}void main(){uchar N = 50;while(1){if(K1 == 0){P0 = 0xfe;SETP_MOTOR_FFW(N);if(K3 == 0) break;}else if(K2 == 0){P0 = 0xfd;SETP_MOTOR_REV(N);if(K3 == 0) break;}else{P0 = 0xfb;P1 = 0x03;}}}4.3程序分块介绍:4.3.1正反转的控制字设定:uchar code FFW[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09 };uchar code REV[]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01 };本列4组步进电动机工作于8拍方式正转励磁序列为A->AB->B->BC->C->CD->D->DA 反转励磁序列为AD->D->CD->C->BC->B->BA->A 正转:sbit K1 = P3^0;反转:sbit K2 = P3^1;停止sbit K3 = P3^2;加速:sbit K4 = P3^3;减速:sbit K5 = P3^4;4.3.2延时程序:void DelayMS(uint ms){uchar i;while(ms--){for(i=0;i<120;i++);}}4.3.3正转部分void SETP_MOTOR_FFW(uchar n){uchar i,j;int M=25;for(i=0;i<5*n;i++){for(j=0;j<8;j++){if(K3 == 0) break;P1 = FFW[j];if(K4 == 0) //加速{P0=0xf6;DelayMS(20);}else if(K5 == 0) //减速{P0=0xee;DelayMS(100);}else DelayMS(50);if(K4 == 1&&K5 == 1){P0 = 0xfe;}}}}按照正转励磁序列A->AB->B->BC->C->CD->D->DA进行通电,转动n圈,在转动过程中,按下加速按钮,电机加速,对应的LED灯会亮,按下减速,电机减速,对应的LED灯会亮,如果按下停止按钮,会立刻停止转动,亮停止灯。