1．通過本設計，使學生綜合運用《單片機原理及應用》及電子技術等課程的內容，為以后從事基于單片機的檢測與控制工作奠定一定的基礎。

2．主要掌握芯片DS18B20、ULN2803等器件的使用,掌握步進電機的使用。

3．學會用Keil C51語言編寫一個完整的程序。

4．掌握單片機應用開發的全過程：分析需求、設計原理圖、選用元器件、布線、編程、調試、撰寫報告等步驟。

5．掌握Proteus軟件的應用。

二．課設內容：

采用單片機內部定時器，設計1s定時，每秒檢查一次由溫度傳感器輸入的當前溫度。設置溫度的上限(t2)和下限(t1),假定當前溫度為t。由此可知：

若t≥t2，則控制步進電機順時針旋轉；

若t≤t1，則控制步進電機逆時針旋轉；

若t1＜t＜t2，步進電機停止轉動。

三．問題分析及設計思路：

由設計要求可知，需要通過由溫度傳感器采集的溫度來控制步進電機的轉動，因此可以在源程序中加入相應的語句加以實現。電路原理圖的設計思路如下：

1．單片機P1.0接溫度傳感器DS18B20，采集外界的當前溫度。DS18B20的電源和地線分別接VCC和GND。

2．單片機P2.0～P2.3接74LS04，74LS04的輸出接ULN2803，ULN2803的輸出通過電阻接步進電機。

3．設計程序每秒檢查一次由溫度傳感器輸入的當前溫度，根據設置的溫度控制步進電機轉動的方向或停止步進電機。

四．電路原理圖：

• 程序流程圖：
  

   

• 遇到的問題及解決方法：
  

1.在使用Proteus軟件繪制電路圖時，遇到的器件名稱不唯一的問題。

解決方法：在繪制電路圖時，必須保證器件名稱唯一，否則就會仿真時就會提示出錯。需進行修改使其唯一。

2.繪制電路圖時，器件的安放及線路連接問題。

解決方法：由于該電路涉及的功能模塊比較多，故器件排布及線路連接有些復雜。在進行了多次修改之后，確定了比較合理的布局方式，使電路圖看起來較為整潔有條理。

     3.在編寫源程序時，出現的某些函數無法進行調用的問題。

解決方法：在對老師所給的代碼進行分析之后，發現若需要在主程序中對函數進行調用，則應該在代碼前面對其進行聲明，否則編譯時會出現錯誤。

• 仿真結果：
  

1.若讀取的溫度大于20度且小于25度，則電機停止轉動：

2.若讀取的溫度大于等于25度，則電機反轉：

3.若讀取的溫度小于等于20度，則電機正轉：

• 課設小結：
  

   通過本次課設，熟悉了proteus軟件的使用方法，了解了Keil C51語言編寫程序的相關知識。在老師的指導下，解決了課設過程中出現的一些問題，加深了自己對有關知識的理解。特別是使用proteus軟件繪制電路圖時的一些收獲，讓我覺得受益匪淺，也對該軟件的使用變得更加熟練。在使用Keil C51語言編寫程序時，也學習了對單片機源程序編寫的一些技巧。在編寫單片機源程序時，要設計好各個功能模塊，以及延時子程序、相關芯片的復位、顯示等。在對各個功能函數進行調用之前，需對其進行初始化。通過本次課設，也對之前學習的知識有了一個回顧和總結，收獲很多。

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溫控步進電機的實現.doc (619.62 KB, 下載次數: 59)