单片机应用工程技术训练指导书10-11.docVIP

单片机应用工程技术训练 指导书 北京联合大学机电学院 二零一一年一月 训练任务 利用51单片机、步进电机、直流电机、独立式按键、LED显示器及LCD显示器等外部设备设计完成以下项目，要求至少完成2个项目，第一个项目可在项目1和2中任选，第二个项目可在项目3和项目4中任选。完成所作项目的设计报告。 训练目的 1. 熟悉单片机应用系统的设计方法。能够根据项目要求设计控制方案、编写检测与控制程序； 2. 掌握嵌入式单片机接口电路的调试方法； 3. 掌握单片机应用软件的设计与调试方法； 4. 掌握步进电机、直流电机、智能电动车、交通灯动态切换的控制方法； 5. 掌握LCD显示器的显示原理及控制方法； 6. 掌握光电传感器的应用。 所用仪器 1. DP-51PRO.NET单片机仿真器、实验仪 一台 2. 多位数字万用表 一台 3. 微型计算机 一台 4. TDS1012B数字存储示波器 一台 5. AT89S52单片机最小系统 一台 项目要求 项目1：步进电机的控制 1.设计任务 设计基于51单片机的步进电机测控系统。 基本功能：可6键控制步进电机的启动/停止、加速/减速和正转/反转。 扩展功能：可在LCD显示器上实时显示步进电机的运行状态。 2. 设计要求 基本功能： （1）利用2按键控制步进电机的启停与停止。系统上电后，等待启动命令；按“启动”键后，步进电机开始正转（默认转向和转速）；在转动过程中，按“停止”键后步进电机停止转动，程序回到上电状态。要求按键作消抖处理。 （2）利用2个按键改变步进电机的转动方向，使其在转动过程中按“正转”键时步进电机正转；按“反转”键时步进电机反转，要求按键作消抖处理。在LCD显示器上显示步进电机的转向。 （3）利用2按键改变步进电机的转速，使其在转动过程中按“加速”键时步进电机的转速增加10r/min，按“减速”键时步进电机的转速减少10r/min，转速控制在10~100r/min的范围内。默认值为50r/min。 扩展功能： （1）系统上电后，LCD显示器上显示一帧欢迎画面（内容自行设计）。 （2）电机运行后，在LCD显示器上实时显示步进电机的转向和转速。 3．撰写项目设计报告 4. 材料清单 序号 数量 步进电机的控制 规格 1 1 四相步进电机 2 1 电机驱动器 UN2003 3 6 独立式按键 4 1 128*64带汉字库 点阵LCD显示器 ST7920 项目2：直流电机的控制 1.设计任务 设计基于51单片机的直流电机测控系统。 基本功能：可6键控制直流电机的启动/停止、加速/减速和正转/反转。 扩展功能：可在LCD显示器上实时显示直流电机的运行状态。 2. 设计要求 基本功能： （1）利用2按键控制直流电机的启停与停止。系统上电后，等待启动命令；按“启动”键后，直流电机开始正转（默认转向和转速）；在转动过程中，按“停止”键后直流电机停止转动，程序回到上电状态。要求按键作消抖处理。 （2）利用2按键改变直流电机的转动方向，使其在转动过程中按“正转”键时直流电机正转；按“反转”键时直流电机反转，要求按键作消抖处理。 （3）利用PWM控制直流电机的转速，通过改变PWM信号的占空比可改变直流电机的转速。设PWM信号的周期为8ms，PWM的占空比可在8ms的1/16～15/16范围内选择。利用2按键设定PWM的占空比，改变直流电机的转速，使其在转动过程中按“加速”键时PWM的占空比增加1/16，按“减速”键时PWM的占空比减少1/16。 数量 直流电机的控制 规格 1 1 直流电机 2 1 直流电机驱动器 3 6 独立式按键 4 1 128*64带汉字库 点阵LCD显示器 ST7920 项目3：电动车跷跷板的设计 设计任务设计并制作一个基于51单片机的电动车跷跷板，电动车可从地面自动驶上跷跷板，在跷跷板上前行倒退行驶。电动车上配置的LCD显示器可实时电动车行驶的时间。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。 设计要求 基本功能： （1）应用AT89S51单片机、LCD点阵式显示器、小车驱动电路及小车光电传感器组成电动小车控制系统。 （2）电动车完成以下基本运动：电动小车通过光电传感器识别跷跷板中心的黑线，在板上巡线行进或倒退，并可显示行进时间。 将电动小车放置在地面距离跷跷板起始端A点 300mm以外、90°扇形区域内某一指定位置（