基于单片机的步进电机-霍尔测速

分数： 评语：

自动化系

专业综合实验报告

(Part Ⅱ)

题目：基于单片机的步进电机

—霍尔测速实验

学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师：

二○一六年一月

目 录

1 实验所用各元件介绍 ...................................................... 2 1.1 STC89C51简介 .......................................................... 2 1.2 定时器 ................................................................. 3 1.2.1 定时器原理 ......................................................... 3 1.2.2 51定时器 .......................................................... 4 1.2.3 本实验定时器简介 ................................................... 5 1.3 串口通信模块 ........................................................... 5 1.4 MAX232芯片 ........................................................... 6 2 组态王 .................................................................. 8 2.1 组态王简介 ............................................................. 8 2.1.1 概述 ............................................................... 8 2.1.2 组态王与I/O 设备 .................................................. 9 2.1.3 组态王的开放性 .................................................... 9 2.2 本实验组态王使用说明 ................................................... 9 2.2.1 工程管理器的使用 .................................................. 9 2.2.2 工程浏览器的使用 ................................................. 12 2.2.2.1 定义外部设备 .................................................. 12 2.2.2.2 定义外部设备变量 .............................................. 17 2.2.2.3 建立画面 ...................................................... 19 2.2.2.4 动画连接 .................................................... 21 2.2.3 运行系统 ..................................................... 23 3 单片机程序设计 ......................................................... 23 3.1 单片机程序说明 .................................................... 23 3.1.1 常量、变量说明 ................................................ 23 3.1.2 函数功能说明 .................................................... 24 3.2 单片机完整程序 ....................................................... 25 4 实验总结 ............................................................... 30 附录：实验原理图 .......................................................... 32

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1 实验所用各元件介绍

1.1 STC89C51简介

STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载到单片机内部，省去了购买通用编程器，且速度更快。STC89C52RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机，是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机，全新的流水线/

精简指令集结构,内部集成MAX810 专用复位电路。

图1.1 STC89C51RC实物图

本实验用板提供USB2.0和串口两种通信方式，USB实现供电、编程、仿真、通信多种功能，另外还提供了Atmel单片机的ISP接口。此板兼容STC、SST、Atmel、Philips等51家族的所有单片机。如果使用ISP编程建议使用开发板自带的单片机，整机包含以下资源：

单片机采用STC90c516 1280 SRAM 64K Flash； 2.1寸彩色液晶屏； SD卡接口； 1602液晶屏接口；

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12864液晶屏接口； 温度传感器DS18B20； EEPROM 24C02 存储器； 8位动态数码管； AD/DA转换 PCF8951； DS1302实时时钟； 4*4矩阵键盘； 4个独立键盘； 2*8路led灯； 可更换晶振座；

USB 接口，实现下载，供电，串行通信。通过USB转串口芯片CH340T转换； IR红外接收头，红外数据传输； 板载继电器； 蜂鸣器；

步进电机 ULN2003达林顿管驱动；

图1.2 实验板实物图

1.2 定时器

1.2.1 定时器原理

加1计数器输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计

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数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许时）。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。

可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。 1.2.2 51定时器

89c51 单片机内有两个可编程的定时/计数器T0、T1。定时/计数器的实质是加1 计数器（16 位），由高8 位和低8 位两个寄存器组成。TMOD 是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON 是控制寄存器，控制T0、T1 的启动、停止和设置溢出标志。

图1.3 51定时器

89c51计时器有四种工作方式：

方式0 为13 位计数，由TL0 的低5 位（高3 位未用）和TH0 的8 位组成。TL0 的低5 位溢出时向TH0 进位，TH0 溢出时，置位TCON 中的TF0 标志，向CPU 发出中断请求。

方式1 的计数位数是16 位，由TL0 作为低8 位、TH0 作为高8 位，组成了16 位加1 计数器 。

图1.4 方式1工作原理图

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