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键盘控制电机转动圈数设计 0 引言 0.1 嵌入式系统 嵌入式系统是不同于常见计算机的一种计算机系统，嵌入式系统不以独立设备的形态出现。嵌入式系统的组件根据主体设备以及应用的需要，嵌入在主体设备内部，发挥着运算、处理、储存以及控制等等作用。从体系结构看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件和嵌入式软件组成。其中嵌入式处理器通常是单芯片或微控制器，一般是8位或16位，目前32位正在占据主流地位。外围硬件主要包括储存组件，如ROM、RAM、闪存（Flash Memory）等，通信组件，如USB接口、网络接口等，显示组件，如VGA显示卡、液晶显示组件等、I/O接口，如RS232接口、键盘等等。不少嵌入式系统的外围硬件中还提供模拟信号与数字信号之间的转换组件。嵌入式软件包括支持硬件的驱动软件、操作系统、支持软件以及应用中介软件，如通讯协议、图形接口、数据库系统和浏览器等等。 0.2 JX44B0嵌入式教学实验系统JX44B0教学实验系统JX44B0教学实验系统是一套硬件、软件集成的，基于ARM的完整的教学实验系统，系统包含丰富的硬件资源、完善而优越的调试手段和详尽的教学实验教程。ADT IDE采用了一个通用的界面，可以非常方便进行工程管理、编辑、编译、链接和调试，使得我们可以很快地进入到具体的实验中含多种外设接口采用模块化设计，便于硬件升级换代，并提供丰富的扩展槽以便扩充外部接口专门为嵌入式系统教学定制JX44B0目标处理器采用三星的S3C44B0X处理器，开发平台采用武汉创维特信息技术有限公司的ADT集成开发环境（以下简称ADT IDE），嵌入式开发的所有过程都可以在该环境下完成。JX44B0系列教学实验箱是实验系统的主要硬件平台，它包含一系列嵌入式教学实验方案： JX44B0-1B教学实验箱：硬件系统包含了嵌入式系统开发应用所需的大部分接口，如：以太网、USB口、音频接口、LCD以及触摸屏、键盘。是一款经济型的ARM教学实验平台。 JX44B0-1/JX44B0-2/JX44B0-3教学实验箱：除了包含JX44B0-1B的所有硬件接口以外，JX44B0-1另外添加了多个高级接口：如CF卡接口、IDE接口、标准计算机打印口等；JX44B0-2在JX44B0-1的基础上添加GPRS无线通讯模块，可以进行通话和短信等高级实验；JX44B0-3在JX44B0-2的基础上又添加了GPS全球定位模块。且JX44B0-1/JX44B0-2/JX44B0-3采用模块化设计，可任意选配和升级高级模块（ARM核心板、GPRS模块和GPS模块）。JX44B0-3教学实验箱 图1 JX44B0-3教学实验箱 0.3 步进电机 在电气时代的今天，电动机一直在现代的生产和生活起着十分重要的作用。据资料统计，现在有９０％以上的动力源来自于电动机，我国生产的电能大约有６０％用于电动机。电动机与人们的生活密切相关。步进电动机作为机电一体化的关键产品之一，是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。其最大特点是“数字性”，在控制器的推动下运转一个角度，称为一步或步矩角，非常适合微机和单片机控制。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在国民经济各个领域都有应用。鉴此，设计开发了一种基于单片机的步进电机控制系统。 步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于ARM的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过ARM存储器、中断、键盘、扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，启停等功能。随着嵌入式技术的不断发展，嵌入式系统在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。人们用它来驱动时钟和其他采用指针的仪器，打印机、绘图仪，磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具，还有机器人等机械装置。此外作为执行元件，步进电机是机电一体化的关键产品之一，被广泛应用在各种自动化控制系统中，随着微电子和计算机技术的发展，它的需要量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件，由于其精度高、体积小、控制方便灵活，因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用，大规模集成电路的发展以及单片机技术的迅速普及，为设计功能强，价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 0.4 本篇工作介绍 本控制系统的设计，有硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计主要包括R