《机电系统课程设计》说明书-单片机控制步进电机正反转.doc

《机电系统课程设计》说明书 题目 波轮式全自动洗衣机设计（控制系统） 年 级 10 专 业 机械工程及自动化 班 级 YZ02101 学 号 YZ0210114 学生姓名 刘坤洋 设计时间 2011.11.07～2011.11.25 指导教师 封士彩 蒋晓梅 机械工程学院机电工程系 常熟理工学院机械工程学院课程设计成绩评定 课程名称： 《机电系统课程设计》 学生姓名： 班级 学号： 答辩记录表 答辩教师 答辩时间 答辩情况记录 成绩评定表 要求 评分比例% 得分 平时成绩 遵守纪律，刻苦钻研，虚心好学 20 说明书质量 条理清楚，内容全面，重点突出 30 图纸质量 图样正确规范，结构合理 20 答辩成绩 表达清楚，具有设计分析能力 30 评语: 总评成绩： 指导教师签名： 常熟理工学院机械工程学院《机电系统》课程设计任务书 姓名 刘坤洋 班级 YZ02101 学号 YZ0210114 设计题目 波轮式全自动洗衣机设计（控制系统） 设计任务： （1）控制系统单片机的选择 （2）步进电机的选择 （3）硬件设计连接图 （4）软件设计 （5） 设计工作量: （1）控制系统的设计 （2）单片机的选择 （3） 指导教师 设计时间2011年11月7日～2011年11月25日 目 录 第1章 绪论………………………………………………………………1 1.1 控制系统单片机的发展及应用 1.2 电动机的基础知识 1.3 设计目的 第2章 硬件电路描述 2.1 确定元器件的型号 2.1.1 AT89C51单片机 2.1.2 ULN2003芯片 2.2 步进电机 2.2.1 永磁式步进电机 2.2.2 步进电机原理以及原理图 2.2.3 功能说明 第3章 程序设计 3.1 编程 3.1.2电气设计 3.2 流程图 3.3 自动洗衣机功能说明 3.4 控制程序设计 3.4.1代码注释 致谢 参考文献 附录 第1章 绪论 1.1单片机的发展及应用 1.1.1单片机的简介 　单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中 　　早期的单片机都是位或位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 　　单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。 　　单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片