基于单片机的叠图机研究与教学方法实践

摘要

论文以电子技术知识为基础，采取产学研相结合的模式，设计了一个基于单片机的自动叠图机控制系统，希望将来以此设计为实例，开发一个用于展示电子技术学科实际应用的教学软件，让同学们更好的了解该学科的实际应用意义，从而提高自身对该学科的学习兴趣，更好的掌握所学知识。 自动叠图机用于实现图纸的自动折叠，叠图机接通电源后，机器内部存在一个默认尺寸的程序，用户也可以通过按键来选择所需的叠图尺寸，然后只需将所要折叠的图纸从规定位置送入叠图机，叠图机内的进纸步进电机自动启动，将图纸不断送入叠图机内部，并在特定时刻启动叠图步进电机自动完成叠图工作，最后自动将图纸从出纸平板送出。叠图机在我国具有普及的趋势。 论文对国外叠图机的现状进行了简单的介绍。在设计过程中尽量采用模块化设计，将整个控制系统分成三个互相关联的部分分别设计完成，对每部分的功能、主要元件、设计的实现进行了具体介绍。 叠图机主控电路中的单片机采用的是美国ATMEL公司生产的AT89C52芯片，利用其内部存储器存储程序，采用并行通信方式处理叠图机按键和传感器的中断信号以及叠图步进电机的控制信息，采用串行通信方式传送控制LED显示的信息，实现整体功能，同时对于步进电机的控制进行了研究。 在硬件电路的基础上对主控电路中的单片机进行编程，实现单片机对控制电路中其他元件的控制，最终控制步进电机转动，实现自动叠图功能。程序中编写了较多具有通用功能的子程序，方便各处程序的调用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 叠图机概述

1.2 论文研究的内容

第二章 系统设计

2.1 系统设计目标

2.2 控制电路的结构与设计

第三章 叠图机主控电路设计

3.1 主控电路的功能

3.2 输入信号的处理

3.2.1 元件介绍

3.2.2 通用陈列逻辑

3.3 单片机及其外围电路

3.3.1 单片机

3.3.2 看门狗芯片

3.3.3 计数/分频器

3.3.4 电源

3.4 输出信号处理

3.4.1 光电耦合器

3.4.2 达林顿陈列驱动

第四章 键盘及LED的设计

4.1 LED驱动

4.1.1 逻辑结构

4.1.2 引脚说明

4.2 设计应用

第五章 步进电机驱动

5.1 步进电机的原理及使用说明

5.1.1 反应式步进电机原理

5.1.2 感应子式步进电机

5.1.3 步进电机的选择

5.2 驱动控制系统组成

5.2.1 脉冲信号的产生

5.2.2 信号分配

5.2.3 功率放大

5.2.4 细分驱动器

5.3 叠图机中步进电机驱动电路的设计

5.3.1 时钟信号的产生

5.3.2 信号分配

5.3.3 功率放大

第六章控制软件的设计

6.1 主程序设计

6.1.1 主程序流程图

6.1.2 主程序说明

6.1.3 叠图机主程序

6.2 键盘中断处理程序

6.2.1 键盘中断处理程序流程图

6.2.2 键盘中断处理程序说明

6.2.3 键盘中断 处理程序

6.2.4 单片机向7219芯片传送数据子程序

6.3 传感器信号中断处理程序

6.3.1 传感器中断处理程序流程图

6.3.2 传感器中断处理程序说明

6.3.3 传感嚣中断处理程序

6.4 仿真设备

6.4.1 伟福仿真器硬件特点

6.4.2 仿真器软件特点

6.4.3 仿真头

第七章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表文章