51单片机的步进电机无线控制系统设计
摘 要所谓的步进电机无线控制器系统指的是一种以单片机等微型处理器作为主控核心，并且在片外结合相关功能传感器而构建成的一种控制系统，本课题就以这种系统作为研究对象，选用了大学期间较常使用的STC89C51单片机作为主控芯片，设计了一款能够实现红外远程遥控步进电机进行正反转、加减速以及液晶参数显示等功能的嵌入式系统，由于系统内部采用的各类芯片和传感器外形较小，所以使得整个系统的外观体积也非常小，达到了便携式的指标。这款系统在硬件方面以STC89C51单片机最小系统、LCD1602液晶屏电路、步进电机拖动电路、ULN2003步进电机驱动电路和红外遥控接收电路等构建而成，在软件方面以主程序、参数显示子程序、8、脉冲信号放大子程序和遥控指令接收子程序等构建而成。为了能够直观的看到设计成果的工作状态，在课题的验证环节进行了多次测试实验，对各项功能指标都进行了测试，测试的结果显示这款步进电机无线控制器系统的一切工作正常，符合预期设计需求。
目录
一、 引言 5
（一） 步进电机无线控制器的发展背景 5
（二） 步进电机无线控制器的国内外发展现状 6
（三） 本文主要研究内容 6
二、 方案设计及元器件选择 7
（一） 步进电机无线控制器的方案设计 7
（二） STC89C51单片机简介 7
（三） LCD1602液晶屏简介 8
（四） 28BYJ步进电机简介 8
（五） 红外遥控收发模块简介 9
三、 系统硬件设计 10
（一） 最小系统电路设计 10
（二） LCD1602液晶屏电路设计 11
（三） 步进电机拖动电路设计 11
（四） HX1838红外一体接收头电路设计 12
四、 系统软件设计 13
（一） 步进电机无线控制器的主程序流程设计 13
（二） 显示屏驱动子程序设计 14
（三） 步进电机驱动流程设计 15
（四） 遥控驱动子程序流程设计 16
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
附录二 PCB图 21
附录三 实物图 22
附录四 元件列表 23
附录五 程序 24
引言
步进电机无线控制器的发展背景
所谓的步进电机无线控制器系统，在硬件电路设计方面采用的是STC89C51单片机作为核心部分，在其片外结合了LCD1602液晶屏幕、小型步进电机、UL2003驱动芯片和HX1838接收头等功能器件并构建出稳定的驱动电路，通过单片机等微处理器（本系统采用的是STC89C51单片机）的驱动实现这些功能电路的工作，在软件系统方面通过C语言构建程序代码，通过机器语言的转换，实现对微处理器的控制，最终实现对各个功能电路的控制，从而完成高清显示参数、步进电机拖动、电脉冲信号功率放大和遥控等功能。
本课题将要设计的是一款能够实现对系统参数的显示、步进电机拖动、电脉冲信号功率放大和遥控等功能的单片机控制系统，这款系统的实现借助了STC89C51单片机系统开发平台以及C语言程序代码，通过这两者的相互结合，实现了对系统内部各个功能模块的驱动，从而实现高效有序的工作结果，这款步进电机无线控制器系统的实现是对大学期间所学专业知识的一次综合总结。
在步进电机无线控制器系统的发展背景中我们可以看到以模拟电路占主要比例的传统型和数字电路占主导地位的智能型两种，其中传统型步进电机无线控制器系统的内部电路外观非常复杂，大量的电阻电容以及半导体器件直接裸露在外部，通过这些规模庞大的器件的工作，能够实现一些从简单到复杂的功能，这种系统的优点在当前发展现状下已经变得越来越不明显，正在逐渐退出历史舞台。而智能型的步进电机无线控制器系统内部电路则使用了大量的集成式数字芯片，通常一片微小体积的硅片内部集成了海量的电阻电容以及半导体器件，这些电路被高密度集成后，外部的环境因素不容易对其造成性能方面的干扰，同时性能也不会随着时间而发生下降，因此智能型步进电机无线控制器系统越来越受到人们的青睐。
步进电机无线控制器系统的发展背景中总是离不开微型处理器，从最一开始的传统型（或者称之为雏形）到当前的智能型步进电机无线控制器系统，我们总是能够发现微处理器在这种系统中扮演着核心角色，深入研究我们可以看到，微型处理器的性能高低直接决定着步进电机无线控制器系统整体的性能精度，这主要是因为步进电机无线控制器系统所有的功能都需要通过微型处理器来进行控制实现，而在控制过程中必然会掺杂着或多或少的数据运算，从最一开始的4位机到现在的64位机，对于数据运算的性能提升可谓是翻天覆地的，因此高性能微型处理器的出现直接带动了步进电机无线控制器系统的发展。
本课题设计的这款步进电机无线控制器系统采用的是STC89C51单片机来作为主控，STC89C51单片机是一种具有较高处理速度的微型处理器，在大学期间已经对它进行了非常系统的学习，将其作为本课题的主控器件，能够较为轻松的实现各项功能。
步进电机无线控制器的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的步进电机无线控制器产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的步进电机无线控制系统，能够稳定的实现高清显示参数、步进电机拖动、电脉冲信号功率放大和红外遥控操作，本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研，发现步进电机无线控制器系统目前在国内已经不需要依赖进口，无论是内部核心技术的研发还是产品的组装，国内都已经形成了一条成熟的产业链，尤其是对于新型步进电机无线控制器系统的研发方面，国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳，已经完全可以设计出自己的步进电机无线控制器系统。
通过对一则互联网上的报道显示，大多数步进电机无线控制器系统都已经实现了嵌入式，而嵌入式系统必须依靠高性能的微处理器芯片才可以实现，因此高端级别的步进电机无线控制器系统都采用了目前市面上32位的ARM内核微处理器来作为主控，微处理器的性能在这个阶段将影响着步进电机无线控制器系统的发展现状。
目录
一、 引言 5
（一） 步进电机无线控制器的发展背景 5
（二） 步进电机无线控制器的国内外发展现状 6
（三） 本文主要研究内容 6
二、 方案设计及元器件选择 7
（一） 步进电机无线控制器的方案设计 7
（二） STC89C51单片机简介 7
（三） LCD1602液晶屏简介 8
（四） 28BYJ步进电机简介 8
（五） 红外遥控收发模块简介 9
三、 系统硬件设计 10
（一） 最小系统电路设计 10
（二） LCD1602液晶屏电路设计 11
（三） 步进电机拖动电路设计 11
（四） HX1838红外一体接收头电路设计 12
四、 系统软件设计 13
（一） 步进电机无线控制器的主程序流程设计 13
（二） 显示屏驱动子程序设计 14
（三） 步进电机驱动流程设计 15
（四） 遥控驱动子程序流程设计 16
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
附录二 PCB图 21
附录三 实物图 22
附录四 元件列表 23
附录五 程序 24
引言
步进电机无线控制器的发展背景
所谓的步进电机无线控制器系统，在硬件电路设计方面采用的是STC89C51单片机作为核心部分，在其片外结合了LCD1602液晶屏幕、小型步进电机、UL2003驱动芯片和HX1838接收头等功能器件并构建出稳定的驱动电路，通过单片机等微处理器（本系统采用的是STC89C51单片机）的驱动实现这些功能电路的工作，在软件系统方面通过C语言构建程序代码，通过机器语言的转换，实现对微处理器的控制，最终实现对各个功能电路的控制，从而完成高清显示参数、步进电机拖动、电脉冲信号功率放大和遥控等功能。
本课题将要设计的是一款能够实现对系统参数的显示、步进电机拖动、电脉冲信号功率放大和遥控等功能的单片机控制系统，这款系统的实现借助了STC89C51单片机系统开发平台以及C语言程序代码，通过这两者的相互结合，实现了对系统内部各个功能模块的驱动，从而实现高效有序的工作结果，这款步进电机无线控制器系统的实现是对大学期间所学专业知识的一次综合总结。
在步进电机无线控制器系统的发展背景中我们可以看到以模拟电路占主要比例的传统型和数字电路占主导地位的智能型两种，其中传统型步进电机无线控制器系统的内部电路外观非常复杂，大量的电阻电容以及半导体器件直接裸露在外部，通过这些规模庞大的器件的工作，能够实现一些从简单到复杂的功能，这种系统的优点在当前发展现状下已经变得越来越不明显，正在逐渐退出历史舞台。而智能型的步进电机无线控制器系统内部电路则使用了大量的集成式数字芯片，通常一片微小体积的硅片内部集成了海量的电阻电容以及半导体器件，这些电路被高密度集成后，外部的环境因素不容易对其造成性能方面的干扰，同时性能也不会随着时间而发生下降，因此智能型步进电机无线控制器系统越来越受到人们的青睐。
步进电机无线控制器系统的发展背景中总是离不开微型处理器，从最一开始的传统型（或者称之为雏形）到当前的智能型步进电机无线控制器系统，我们总是能够发现微处理器在这种系统中扮演着核心角色，深入研究我们可以看到，微型处理器的性能高低直接决定着步进电机无线控制器系统整体的性能精度，这主要是因为步进电机无线控制器系统所有的功能都需要通过微型处理器来进行控制实现，而在控制过程中必然会掺杂着或多或少的数据运算，从最一开始的4位机到现在的64位机，对于数据运算的性能提升可谓是翻天覆地的，因此高性能微型处理器的出现直接带动了步进电机无线控制器系统的发展。
本课题设计的这款步进电机无线控制器系统采用的是STC89C51单片机来作为主控，STC89C51单片机是一种具有较高处理速度的微型处理器，在大学期间已经对它进行了非常系统的学习，将其作为本课题的主控器件，能够较为轻松的实现各项功能。
步进电机无线控制器的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的步进电机无线控制器产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的步进电机无线控制系统，能够稳定的实现高清显示参数、步进电机拖动、电脉冲信号功率放大和红外遥控操作，本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研，发现步进电机无线控制器系统目前在国内已经不需要依赖进口，无论是内部核心技术的研发还是产品的组装，国内都已经形成了一条成熟的产业链，尤其是对于新型步进电机无线控制器系统的研发方面，国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳，已经完全可以设计出自己的步进电机无线控制器系统。
通过对一则互联网上的报道显示，大多数步进电机无线控制器系统都已经实现了嵌入式，而嵌入式系统必须依靠高性能的微处理器芯片才可以实现，因此高端级别的步进电机无线控制器系统都采用了目前市面上32位的ARM内核微处理器来作为主控，微处理器的性能在这个阶段将影响着步进电机无线控制器系统的发展现状。
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