大学毕业论文--基于单片机的室内云台运动控制电路

11成都工业学院毕业设计（论文）设计（论文）题目： 基于单片机的室内云台运动控制电路系咅B名称： 机电工程系 专 业： 数控技术专业 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： O一二年6月摘要论文在分析了云台结构和控制的而要求上，设计了以AT89C52单片机为控制器的云台控制系统，同时通过RS-232总线的串口通信实现与PC机之间的通信。改控制系统有单片机的控制模块、键盘模块、远程控制模块组成，并进行相应的软件设计、调试和仿真。关键字：AT89C52;云台控制；步进电机；串口通信；仿真页第1章引言1.1云台安全监控是随着人们生活生产需求应运而生的一项安全技术， 安防系统由前端、传输、信息处理/控制/显示/通信三大单元组成。云台系统作为前端转动控制部件，在整个系统中起到非常重要的作用。摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作平台，用于摄像机与支撑物之间的连接，同时它具有水平和垂直运动的功能，在云台水平、垂直运动的同时，它也带动摄像机做相同的运动，这样就可以通过控制云台的运动来控制摄像机的运动，它与摄像机配套使用能达到扩大监视范围的目的，提高了摄像机的使用价值。云台分为固定云台和电动云台，固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度， 达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。目前这两类云台广泛应用于各种场所，固定云台适用于小范围的监视；电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。步进电机作为云台的转动器件，它的工作可靠性直接影响了云台的质量。目前国内外的云天控制技术系统已经相当的成熟，它给人们的生产生活带来了极大的便利，为人们的生命财产安全提供了相当大的保障。云台系统已经运用到了生活的几乎每一个场所，当需要对某个地方进行实时监控时，就可以很方便的运用其代替人力，很大程度上降低了人力资源，并且还可以根据需要进行远程监控，这一点在生活中是及其有利的，它很大程度上节约了时间。目前市面上所生产的云台控制器，大都采用一体化设计，这种设计方法具有密封性能好、集成度高便于安装等优点。1.2单片机单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件： CPU内部和外部总线系统。单片机是将中央处理器，随机存储器，只读存储器，定时器芯片和I/O接口电路集成于一个芯片上的微控制器。单片机以其价格低廉，功耗小，工作可靠，可编程等优点，得到应用者的青睐。单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很多力气才能做到的， 有些则是花大力气也很难做到的。单片机通过编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。单片机所具有的特占：八、、・高集成度，体积小，高可靠性控制功能强低电压，低功耗，便于生产便携式产品易于扩展优异的性价比目前单片机渗透到人们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。1.3本设计完成的任务设计目的及原始数据像监控系统目前已广泛应用于银行、交通、学校、智能小区等场合，它进一步提高了人们生产、生活的安全系数。在数字视频监控系统的设计与实现中，对云台的方位控制是系统执行的重要任务之一。云台控制系统主要包括两大功能：一是控制摄像机在上、下、左、右四个方向进行运动以达到控制摄像方向的目的；二是控制摄像机进行变焦、聚焦、光圈调整等动作以保证图像的清晰。基于上述两大功能，结合应用实际，利用单片机能够实现对云台的准确控制。通过综合运用所学知识以AT89C52为核心，设计一顶装式云台硬件控制电路，掌握单片机原理与接口技术，培养学生对属龙设备控制系统的分析设计能力。设计指标与动能设计1、 云台的载重：5kg〜50kg2、云台转动角度：可以实现水平转动角度 360°无限位连续旋转，垂直角度+30°〜-90°云台转动速度：10°/秒〜150°秒3、 用户能通过键盘设定云台在任意两点之间进行低、中、高速水平和俯仰线扫描。4、 可米用主、从单片机控制方案5、 能由上位机通过RS232实现远程运动控制。6、 云台运动有手动工作方式和连续工作方式。手动方式：利用按钮对云台的每一步运动进行单独控制。连续工作方式：云台在原位时，按下“自动”按钮，云台自动连续地执行用户设定的周期动作进行扫描；按下“停止”按钮时，云台保持当前状态，重新恢复后云台按照停止前的运动继续工作。第2章云台2.1云台概述摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作平台，用于摄像机与支撑物之间的连接，同时它具有水平和垂直运动的功能，在云台水平、垂直运动的同时，它也带动摄像机做相同的运动，这样就能通过控制云台的运动来控制摄像机的运动，它与摄像机配套使用能达到扩大监视范围的目的，提高了摄像机的使用价值。云台的核心器件是步进电机，所以本设计的重点就是如何灵活的控制步进电机的运转，从而达到灵活的控制摄像机的目的。云台可以按照运动功能、工作电压、承载重量、安装方式、使用环境等分类。2.1.1云台内部结构全方位云台内部有两个电机，分别负责云台的上下和左右各方向的转动。其工作电压的不同业决定了该云台的整体工作电压，一般有交流 24V、交流220V、及直流24V。当接到上下动作电压时，垂直电机转动，接到左右动作电压时，水平电机转动。需要说明的是云台都有水平、垂直的限位拴，云台分别由两个微动开关实现限位功能。当转动角度达到预先设定的限位时，微动开关动作切断电源，云台停止转动。限位装置可以位于云台外部，调整过程简单，也可以位于云台内部，通过外设的调整机构进行调整，调整过程相对复杂。但外置限位装置的云台密封性不如内置限位装置的云台。室外云台与室内云台大体一致，只是由于室外防护罩重量较大，使云台的载重能力必须加大。同时，室外环境的冷热变化大，易遭到雨水或潮湿的侵蚀。因此室外云台一般都没有设计成密封防雨型。另外室外云台还具有高转矩和扼流保护电路以防止云台冻结时强行启动而烧毁电机。在低温的恶劣条件下还可以在云台内部加装温控型加热器。2.1.2云台的性能指标（一） 云台的转动速度云台的转动速度衡量云台档次高低的重要指标。 云台水平和垂直方向是由两个步进电机驱动的，因此云台的转动速度也分为水平转速和垂直转速。由于载重的原因，垂直电机在启动和运行保持时的扭矩大于水平方向的扭矩， 在加上实际监控时对水平转速的要求要高于垂直转速， 因此一般来说云台的垂直转速要低于水平转速。直流型云台大都采用的是直流步进电机，具有转速高、可变速的优点，十分适合需要快速捕捉目标的场合。直流型云台都具有变速功能，提供的电压是直流0至36V之间的变化电压。变速的效果由控制系统和解码器的性能决定，以使云台电机根据输入的电压大小做相应速度的转动。（二） 云台的转动角度云台的转动角度尤其是垂直转动角度与负载（防护罩/摄像机/镜头总成）安装方式有很大关系。云台的水平转动角度一般都能达到 355°，因为限位拴会占用一定的角度，但是出现少许的监控死角。当前的云台都改进了限位装置使其可以达到360°甚至365°（有5°的覆盖角度），以消除监控死角。使用时可以根据现场的实际情况进行限位设置。例如安装在墙壁上的壁装式，即使云台具有365°的转动角度，实际上只需要监视云台正面的 180°角度，即使转动到后面的180°也只能看到墙壁，没有实际监控意义，因此壁装式只需要监视水平的180°的范围即可，角装式只需监视270。即可。这样避免云台过多地转动到无需监控的位置，也提供了云台的使用效率。顶装式云台的垂直转动角度一般为+30°至-90。，侧装的垂直转动角度可以达到土180°,不过正常使用垂直转动角度再+20°至-90。即可。（三） 云台的载重量云台的最大负载是指垂直方向承受的最大负载能力。摄像机的重心（包括防护罩）到云台工作面距离为50mm该重心必须通过云台回转中心，并且与云台工作面垂直，这个中心即为云台的最大负载点，云台的承载能力是以此点作为设计计算的基准。如果负载位置安装不当，重心偏离回转中心，增大了负载力矩，实际的载重量将小于最大负载量的设计值。 因此云台垂直转动角度越大，重心偏离也越大，相应的承载重量就越小。云台的载重量是选用云台的关键，如果云台载重量小于实际负载重量不仅会使操作功能下降，而且云台电机、齿轮也会因为长时间超负荷而损坏。云台的实际载重量可以从3Kg到50Kg不等，同一系列的云台产品，侧装时的承载能力要大于顶撞，高速型的承载能力要小于普通型。（四）云台使用环境指标室内使用的云台的要求不高，云台的使用环境的各项指标主要针对室外使用的云台。其中包括使用环境温度限制、湿度限制、防尘防水的 IP防护等级。一般室外环境使用的云台温度范围为-20C至+60C，如果使用在更低温度环境下，可以在云台内部加装温控型加热器。湿度指标一般为95%f凝结。防尘防水的IP等级应达到IP66以上。IP防护等级的高低反映了设备的密封程度，主要指防尘和液体的侵入。另外在实际使用中应根据环境选择使用相适合的材料和防护层，如铁质外壳不适合使用在潮湿和具有腐蚀性的环境中。2.1.3云台电机电机是电动云台中非常重要的元器件之一，选用是否正确将直接影响电动云台的性能与价格。全方位电动云台需要两个不同方位的旋转自由度，所以都具有两个相互独立的传动机构。电动云台的传动机构主要是由蜗轮、蜗杆和齿轮组合而成，根据电机转速，确定总传动比，然后依据传动装置的总体布置，将传动比合理地分配到各级传动中去。合理分配传动比是设计传动机构的一个重要环节， 它将直接影响到传动装置的外形尺寸、重量、润滑条件和减速齿轮的中心距等。各级传动比分配的一般原则是：使各级传动的承载能力接近相等；使减速机构能获得最小的外形尺寸、重量；使传动零件的圆周速度降低。另外，选用微型变速箱的齿轮传动，也可以减小体积、提高效率、减小噪声。确定电动云台的最大负载，然后选用合适的电机。尽可能选用低压电机。由于全方位电动云台是由垂直和水平两部分独立的传动机构组的， 而垂直方向的传动机构是主要承载机构，所以在设计时是以垂直方向的传动机构作为主要承载机构来设计，而水平方向的传动机构只受水平磨擦转矩和电缆拖带等所产生的转矩影响。根据设计经验，水平方向所选用的电机功率一般为垂直方向的一半。2.2步进电机在工业控制系统中，通常要控制机械部件的平移和转动，这些机械部件的驱动大多都采用交流电机、直流电机、和步进电机。在中三种电机中，步进电机最适合数字控制。本设计中单片机作为数字控制器件，因此在本系统中毫无疑问的选择了步进电机。如何运用步进电机无疑是单片机云台控制系统中的重点。 因此需要详细的了解步进电机。

2.2.1步进电机的工作原理步进电机是数字控制电机，它将电脉冲信号转变成角位移，实质上是一种数字/角度转换器。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。步进电机的转子为多级分布，转子上嵌有多相星型连接的控制绕组，由专门电源输入脉冲信号，输出的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。步进电机分三种：永磁式（PM，反应式（VR和混合式（HB。永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大；混合式步进是混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由输入脉冲的频率决定。该步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。图2-1是四个开关信号控制四相反应式步进电机工作原理示意图。开始时，开关SB接通电源，SASCSD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和CD相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和DA相绕组磁极产生错齿。当开关SC接通电源，SBSASD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和AD相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、BCD四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图 2-2a、b、TOC\o"1-5"\h\z缶百冃n―n―n— j—i 〔~~ic所示：nnn Li―l 1―l_c相_n_n_TL i―I i—ldib1nnnTjn_n_r~i i—i ra. 单四拍b.a. 单四拍b.双四拍c八拍图2-2步进电机工作时序波形图步进电机的驱动电路依据控制信号工作， 控制信号由单片机产生，完成以下三种功能：♦控制换相顺序通电换向这一过程称为脉冲分配。对于四相步进电机而言，其各相通电顺序如图2.4所示，通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制 A、BC、DA、BC、D相的通断。♦控制步进电机的转向如果按给定方向的正序换相通电，步进电机正转；如果按反序通电换相，步进电机反转。♦控制步进电机的速度如果给步进电机发送一个控制脉冲，它就转一步，再发送一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转的越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。2.2.2步进电机主要技术指标选择步进电机需要根据实际需要和技术指标综合考虑。 步进电机只有在满足额定的工作条件下，才可以正常工作。主要技术指标有：工作电压：即步进电机工作所需要的工作电压。绕组电流：只有绕组有电流时，才能建立磁场，且不同相上电流的有无决定步进电机的步进。不同的步进电机，其额定绕组电流也不一样。功率小的有几百毫安，功率大的以安培计。步进电机工作时，应使其工作在此电流下。转动力矩：转动力矩是指在额定条件下(电压、电流)，步进电机的轴上所能产生的转矩，单位通常为牛顿每厘米(N/cm)。转动力矩会随转动的升高而下降，当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势，频率越高反向电动势越大，在它的作用下，电机随频率或速度的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。保持转矩：保持转矩是指步进电机通电但是没有转动时，定子锁住转子的力矩。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。 由于步进电机的输出力矩岁转速增大而不断衰减，输出功率也随速度增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机的重要参数。步进角：步进电机每走一步实际上就是转子转一个角度。不同的电机，每步转动的角度不一样。小的有0.5度每步、1.5度每步，大的到15度每步。在应用中可根据用户的需求选用。（5） 精度：一般步进电机的进度为步进角的3〜5%且不积累。米用细分技术可以提高电机的运转精度。细分技术实质上是一种电子阻尼技术，起主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。（6） 工作频率：即步进电机每秒钟走的额定步数。由于步进电机的走步实际上是转子的机械运动，不可能很快。例如，有的工作频率为 500Hz就意味着每走一步需要2ms目前频率高的可达10KHz但是总的来说步进电机的速度是十分慢的。（7） 空载启动频率：即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢失或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要是电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速到高速）。（8）激励方式：以四相电机为例，驱动它的激励方式有 1相、2相、1-2相三种。1相激励方式是指每一时刻4相中只有一相导通，步进电机以此工作方式工作时，温升较高，电源功率功耗小，但是当速度较高时容易产生失步； 2相激励方式是指每一时刻4相中都有两相导通，然后按4相的顺序循环；1-2相激励方式是指驱动时一相导通和两相导通交替出现的。（9） 外表温度：步进电机温度过高会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点。第3章总体方案3.1云台控制系统简析云台在任意位置，按下启动按钮，云台将依次完成向上一左行一向下一右行四个动作，逆时针方向旋转实现云台一个周期的动作。在转动的同时还可以手动控制云台。为了限制云台转动的范围，云台的向上、左转、向下和右转动作转换靠限位开关来控制。本设计主要是设计云台的转动，并能按一定的要求动作。起动时，云台从原点开始按顺序动作，停止时，云台停在现行位置上，重新起动时，云台按停止前的动作继续进行。为满足控制要求，云台转动设置手动方式和自动工作方式两种。（1） 手动工作方式。利用按钮对云台的每一步进行单独控制，例如，按“向下”按钮，云台使摄像头向下；按“向右”按钮，云台使摄像头向右。（2） 连续工作方式。云台在原位时，按下“自动”按钮，云台自动连续的

执行周期动作。当按下停止按钮式，云台保持当前状态，重新恢复后云台按停止前的动作继续进行工作。3.2控制系统实现系统总体组成框图如图1所示，为保证控制的实时性及准确性，采用了主、从单片机控制方案，其中主单片机主要负责实时接收来自于外部专用球形摄像机控制键盘发出的控制指令并进行指令解释，若是控制云台运动的指令，则由主单片机将此指令转发给从单片机，由从单片机完成对云台水平及俯仰两轴的控制；若是控制摄像机的指令。从单片机功能相对简单，主要完成对两轴步进电机速度及位置的控制并记录当前两轴位置信息。存储器显示器水平电机水平光电开关—►Rs232存储器显示器水平电机水平光电开关—►Rs232Rs2-12主单片机<—►通信俯仰光电开关―►ii fRs232键盘 摄像机步进电机驱动器1从单片机〜 - 步进电机驱动器2俯仰电机图1 系统组成框图第4章系统硬件设计AT89C52单片机简介单片机是将中央处理器，随机存储器，只读存储器，定时器芯片和I/O接口电路集成于一个芯片上的微控制器。ATME公司的89C52单片机，是增强型RISC内载Flash的单片机，在芯片上的Flash存储器附在用户的产品中，可随时编程，在线编程，使用户的产品设计容易，更新换代方便。89C52单片机采用增强的RISC结构，使其具有高速处理能力，在一个时钟周期内可执行复杂的指令，每 MHz可实现1MIPS的处理能力。

89C52单片机工作电压为2.7〜6.0V，可以实现耗电最优化。89C52的单片机广泛应用于计算机外部设备，工业实时控制，仪器仪表，通讯设备，家用电器，宇航设备等各个领域。4.1.1AT89C52AT89C52是一个低电压、高性能COMS位单片机，片内含8Kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器（ROM和256bytes的随机存取数据存储器（RAM）,器件采用ATME公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51旨令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为你提供许多复杂较系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，但不可以在线编程（S系列的才支持在线编程）。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQF及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图 4-1所示为DIP封装引脚图。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.11NT0/R3.2

iNTI/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.6XTAL2XTAL1匸匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匸匚LAT89C52vccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/vpp

ale/prOG

pesnP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0图4-1AT89C52DIP封装引脚图AT89C52各引脚功能AT89C52为40脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的 8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接11.0592MHz晶振。RST（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0〜P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义。VCC（40脚）:接+5V电压。GND（20脚）：接信号地。RST（9脚）：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG（30脚）：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。PSEN（29脚）：程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89s52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN言号。EA/VPP（31脚）：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH，EA端必须保持低电平（接地）。XTAL1（19脚）：接外部晶振的一个引脚，且为输入端。XTAL2（18脚）：接外部晶振的另一个引脚，该引脚接地。P0口（39〜32脚）：双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线低8位及数据总线复用。P0可以驱动8个LSTTL负载。P1口（1〜8脚）：具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，该接口输出不包含高阻态，输出不能锁存。可以驱动4个LSTTL负载。P2口（21〜28脚）：具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，在访问外部存储器时，作为高8位地址总线。可以驱动4个LSTTL负载。P3口（10〜17脚）：具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，P3口的8个引脚还用于专门的功能一一复用双功能口。它可以驱动4个LSTTL负载。它作为第二功能使用时，其各个引脚的功能如下：P3.0（10脚）RXD:串行口接收端P3.1（11 脚）TXD:串行口发送端P3.2（12脚）INT0:外部中断0P3.3（13脚:外部中断1P3.4（14脚）T0:定时/计数器0P3.6（16脚）WR:外部数据存储器写选通信号P3.7（17脚）RD:外部数据存储器读选通信号特殊功能寄存器：单片机内含有两个16位定时/计数器TO、T1。它们各自由两个独立的8位寄存器组成，分别为THOTLO、TH1、TL1,。TMOD用于控制定时/计数器的工作方式及4种工作模式，其中低4位为定时器TO的方式控制字，高4位为定时器T1的方式控制字。它的字节地址为89耳其各位的定义如下：GATEC/TM1M0GATEC/TM1MOGATE是选通门，当GATE=1寸，只有INTO或INT1弓I脚为高电平且TR0或TR1置1时，相应的定时/计数器才被选通工作。C/T是计数器/定时器方式选择位。MOWM1是操作模式选择位。;TCON寄存器的高四位为定时/计数器TO、T1的控制寄存器和定时/计数溢出中断标志。;IE寄存器用于开放或屏蔽单片机各个中断。;SCON?存器用于设置串口的工作方式和查询接收、发送中断产生标志。4;SBUF串行数据缓冲器用于存放串口中预发送或接收的数据，它由两个独立的寄存器构成，一个发送缓冲器，一个接收缓冲器，他们公用一个地址。当从SBUF取数据时，访问接收缓冲器，当写数据时，访问发送缓冲器。AT89C52串口通信单片机系统设计中，经常需要使用串口与外部进行通信，因此，串口通信部分是单片机功能模块中极为重要的一部分。串口通信时通过串口来进行的，串口不同于并口，它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。与并口相比，虽然速度慢，但是传送距离较并口会更长，因此常用于需要常距离通信而对速度又要求不高的场合。异步通信以帧的形式发送字符数据，每一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位构成。异步通信中，每传输一个字节就要使用起始位和停止位，因此传输速度有限，常用于低速场合。同步通信使用数据块传送信息，而不是字节，省去了每个字节的起始位和停止位等数据，提高了通信的速率。同步通信的每个数据块的开始使用同步字符，使接受和发送同步。与异步通信相比，同步通信发送的数据量大、速度快，常用于传输速率要求较高的场合。AT89C52内部的串口是一个标准的全双工串口，支持四种工作方式。波特率是可变的，可由软件设置。对89C52串口的访问和设置是通过访问其相关的特殊寄存器进行的，与89C52串口相关的特殊寄存器共有3个：SCONPCOI和SBUF串口控制寄存器SCON串口控制寄存器SCONR要用于设置串口的工作模式和串口中断的查询。其格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISMO、SM1用于设置串口的工作方式SM2串口多机通信控制位。REN:允许串行接收控制。将其置为1时允许接收。TB8:用于设置串口工作方式2和方式3情况下要发送的第9位数据，有软件置位或复位。RB8:用于保存串口工作方式2和方式3情况下要接收到的第9位数据。TI:串口中断发送标志。当串口数据发送完毕时置位 TI，同时向CPU发送串口中断请求。RI:串口中断接收标志。当串口数据接收到一个数据时置位TI，同时向CPU发送串口中断请求。特殊功能寄存器PCON特殊功能寄存器PCONI有最高位与串口有关，SMOP波特率选择位，SMOD的设置可以影响波特率设置的精度。发送/接收缓冲器SBUF串口中的发送/接收缓冲器SBUF实际上共有两个，分别为发送缓冲器和接收缓冲器，他们在物理上是完全独立的，因此可以同时进行发送和接收。两个缓冲器公用一个内存地址99耳AT89C52中断系统程序在执行过程中，允许外部或内部事件通过硬件中断程序的执行， 使其转向出来外部或内部事件的中断服务中去，完成中断服务程序后， CPU继续与原来被中断的程序，这样的过程称为中断过程。能产生中断的外部或内部事件叫中断源。1.中断源80C52有6个中断源，它们是：INTO:外部中断0.当IT0(TCON.0)=0时，低电平有效；IT0(TCON.0)=1时，下降沿有效。INT1:外部中断1.当IT1(TCON.2)=0时，低电平有效；IT1(TCON.2)=1时，下降沿有效。TF0:定时/计数器T0益处中断。TF1:定时/计数器T1益处中断。TF3:定时/计数器T2益处中断。RX,TX:串行中断2.中断相关寄存器IE和IP51单片机有两种中断优先级，其中每一个中断源的优先级都可以有程序设定。中断源的中断要求能否得到响应，受允许中断寄存器 IE中各位的控制。它们的优先级由中断优先级寄存器IP的各位确定，同一优先级内的各中断源同时要求中断时，以内部的查询逻辑来确定响应次序。允许中断寄存器IE的各位定义如下：MSB LSBEA——ET2ESET1EX1ET0EX0EA是总中断允位。EA=0时，禁止所有中断；EA=1时，则每个中断源被允许还是被禁止，由各自的允许位确定；ET2:是定时器2中断允许位。ET2=0,禁止定时器2中断；ES:是串行口中断允许位。ES=0禁止串行口中断；ET1:是定时器1中断允许位；EX1:是外部中断1允许位；ET0是定时器0中断允许位；EX0是外部中断0允许位。中断优先级寄存器IP的各位定义如下：MSB LSB————PT2PSPT1PX1PT0PX0PT2:是定时器2中断优先级设定位；PS:是串行口中断优先级设定位；PT1:是定时器1中断优先级设定位；PX1:是外部中断1优先级设定位；PT0:是定时器0中断优先级设定位；PX0:是外部中断0优先级设定位。4.2单片机系统本设计的所用的单片机系统其实就是单片机最小系统，所谓最小系统就是能是单片机正常工作的最少配置。本此设计的单片机系统由AT89C52单片机、复位电路、时钟电路和电源电路组成，如图4-2所示。

Xi二一CRYSTAL-PACKAQE-rCM--O3-CZI■ o _ti— Xi二一CRYSTAL-PACKAQE-rCM--O3-CZI■ o _ti— 苗 ，>XTAL1POO/ADOPO-1/AD1PO.27AD2XTAL2PO3/AD3PO-4/A&4P0-5/AD5POJ5/AD0PO_7/ACi7P20/A6P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.S/A13P2.6/A14P2.7/A15田_0/T2P3.0/RXDP1P31JTXDFM-2P3.2ANTQP1-3P3.3j1NT1P1.4P3.4/T0Pd_5pasmPI-SP3.6A>VRPI.7t9AT6SC52FRd<3ftAM=4extRux.CLOCK=11.a53^MI-IZr.„3a382Sl―，.訊,33图4-2单片机最小系统4.2.1复位电路复位操作完成单片机片内电路的初始化，是单片机从一种确定的状态开始运行。当单片机的复位引脚RET出现5ms以上的高电平时，单片机就完成了复位操作。复位操作通常有2中基本形式：上电复位、开关复位。常用的上电且开关复位电路如图4-2中所示。上电后，由于电容充电，使RET持续一段高电平时间。当单片机已在运行中时，按下复位键也能使RET持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。4.2.2时钟电路单片机的时钟信号用来提供单片机内各种操作的时间基准。 单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。在引脚 XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器，振荡方式所得的时钟信号比较稳定，所以在本设计中就是采用内部振荡方式。晶振选用11.0592MHz内部振荡方式如图4-2中所示。4.2.3电源电路电源设计部分如图4-3所示。因为单片机需要的是5V的电源，而输入的是9-12V的电源，所以需要这个稳压电路把9-12V稳压到5V,电源电路设计为采用7805线性稳压，图中电容是起到滤波的作用，一个发光二极管作电源指示灯。

DCINPOWERDCINPOWER图4-3电源原理图4.3RS232总线设计PC机使用RS-485总线控制单片机串口通信。它与传统的 RS-232接口标准相比，其在通信速率、传输距离、抗干扰能力有了很大的提高，本设计考虑到远距离控制，所以采用 RS-485总线。该部分的设计有两部分： PC机RS-232/RS-485电平转换电路和RS-485通信接口电路。4.3.1RS-232电平转换电路PC机只配备了标准的RS-232串口，因此还必须加上RS-232和RS-485转换电路，才能实现通信。RS232与RS485转换电路设计选用SN75LBC18芯片。图4-6所示为SN75LBC18芯片逻辑功能图。图4-6SN75LBC184逻辑功能图SN75LBC184是美国TI公司生产的一种RS232接口芯片,可在总线上连接64个收发器。其工作原理如图1所示。发送使能端DE为高电平,SN75LBC18作为发送器,数据从第4脚输入,第6、7脚输出,其中7脚输出信号的非；接收使能RE为高电平,SN75LBC18作为接收器，信号从6脚或7脚输入,1脚输出。利用SN75LBC18设计的RS232转换电路如图4-7所示。选用PC机的COM2接口,但COM的9个端口只使用其中的RTSRXDTX［与GN四个端口,以构成简易的四线通信线路。该电路使用了三片光电耦合器TLP521-1进行隔离,这使P(机与SN75LBC18之间完全没有了电的联系,从而提高了工作的可靠性。当RS232图4-7RS-232电平转换电路RS232勺RTS端为逻辑电平1(-12V)时,光电耦合器的发光二极管不发光,光敏三极管不导通,输出端为TTL逻辑电平1(+5V),此时选中RS232勺DE端允许RS23接收,这样,RS232的TXD端就可以发送数据(工作逻辑与RTS端相似)。当RS23的RTS端为逻辑电平0(+12V)时,光电耦合器的发光二极管发光，光敏三极管导通，输出端为TTL逻辑电平0(0V)，此时选中RS232的R歸允许RS23发送。当RS232勺R端的输出为逻辑电平1时,光电耦合器发光二极管不发光，光敏三极管不导通，这样,在RS232俞出停止时,其TXDfe平为-12V,电容被充电到-12V以使其输出也变成-12V,即逻辑电平1;当其输出为逻辑电平0时，光电耦合器发光二极管发光，光敏三极管导通，这时,其输出为+5V,也在RS23逻辑电平0的范围之内,即为逻辑电平04.3.2RS-232终端单片机接口电路由于单片机的逻辑电平一般规定为TTL电平，所以单片机与SN75LBC18的连接电路就较简单一些，如图4-8所示。AT89C52勺P3.0、P3.1引脚分别与SN75LBC18的R、D引脚相连，这样，当单片机有关串行数据的操作包括数据输入和输出都能可以由这三个引脚完成。 当然在上位机向下发送数据时，对于分布式系统当中的每个单片机系统的接受， 应该遵从一定的数据传输协议，以便上位机发送的数据能有效地被分布，单片机系统能可靠的接受，同时单片机系统采集的现场数据同样也可以应该可靠的被上位机接收到。+5V4.4键盘键盘是由若干个按键组成的，是向系统提供操作人员的干预命令及数据的接口设备。在单片机应用系统中，为了控制系统的状态，以及向系统中输入数据时，键盘是不可缺少的输入设备，它是实现人机对话的纽带。键盘按其结构形式可分为编码键盘和非编码键盘两种方式。编码键盘通过硬件的方法产生键码，它具有接口简单，响应速度快，但需要专用的硬件电路。非编码键盘是通过软件的方法产生键码，它不需专用的硬件电路，结构简单，成本低廉，但响应速度不如编码键盘。在本设计中，由于按键的数目少，单片机 I/O口资源充裕，所以采用编码键盘。键盘是由按键构成的，键的闭合与否通常用高、低电平来进行检测。键闭合时，该键为高电平；键断开时，该键为低电平。键的闭合与断开都是利用其机械弹性，由于机械弹性的作用，键在闭合与断开的瞬间均有抖动过程，抖动的时间一般是5~10ms为了使CPU对键的一次闭合仅做一次键处理，必须去抖动。去抖动有硬件的方法和软件的方法两种。软件去抖动就是检测到有键按下时，执行一个10~20ms的延时子程序后，再确认键是否仍然保持闭合状态。如仍闭合，贝顺认为此键按下，消除了抖动影响。考虑该系统的复杂程度，决定选用CH451驱动的16为键盘，如图4-9所示:亠CJJ3U8FKACJ0 、\ g■> *■f图4-9键盘第5章软件基础C语言简介用于单片机设计开发的常用编程语言是汇编语言和 C语言，在本设计中使用C语言编程。C语言是一种源于编写UNIX操作系统的语言，它是一种结构化语言，能产生高效率的紧凑代码。C语言含有许多本应由汇编语言实现的机器级函数，同时与汇编语言相比，它又具有如下优点：2不需要了解单片机的指令系统，仅仅要求对存储器结构有初步的了解；2寄存器分配、存储器寻址以及数据类型等细节可由编译器管理；2程序有规范的结构，可分为不同的函数，使得程序结构化；2程序更具可读性；2高的编程及程序调试效率；2提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力；2程序易于做到模块化，便于移植。Keil编译器单片机的开发除了需要硬件的支持以外，同样离不开软件。CPU真正可执行的是机器码，用汇编语言或C语言等高级语言编写的源程序必须转换为机器码才能被执行。转换的方法有手工汇编和机器汇编两种， 前者目前已经极少使用。机器汇编是指通过汇编软件将源程序变为机器码的编译方法。这种汇编软件称为编译器。下面将介绍目前十分流行的Keil8051C编译器。5.2.1Keil8051C 编译器简介KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到 KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍 KeilC51开发系统各部分功能和使用。KeilC51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构，如下图5-1所示，其中uVision与Ishell分别是C51forWindows和forDOS的集成图5-1C51工具包整体机构图开发环境（IDE），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件（.OBJ）。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件（.ABS）。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试， 也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。5.2.2如何使用Keil软件开发1.建立工程打开Keil软件后，出现图5-2所示界面。当然，如果Keil在上次关闭时有打开的工程，再一次打开时它会自动加载上一次的工程文件。

图5-2Keil软件主界面首先选择“Project/NewProject... ”菜单，出现一个对话框，如下图5-3所示。图5-3 “创建新工程”对话框点击后，在出现的对话框中选择工程存在路径，单击“保存”后，出现如下图5-4所示界面。在此界面上选择系统所用的单片机型号，例如：AtmelAT89C52单击“确定”。

CPVVendor:AcerLabsDevice：CPVVendor:AcerLabsDevice：Family：厂UseExtendedLirLkerCLK51)instead,ofBL51I~UseExtendedAssembler(AX51)insteadofA51Description：AcerLtbsAer^ELexUTMCAxLilogDevicesAnchcrCliipsAtmelAtmelW'irtless&uCChipconCMLWicroeireuitsCyberneticMicroSys1CybraTechCygnslIntegratedFr«CypressSeniconduct01w取消确定取消图5-4“选择目标器件”对话框设置完成后，软件会提示“是否将8051上电初始化程序添加入工程？”如下图5-5所示，这个一般选择“否”。匚叩学Standard8051Startup匚dJetoProjectFolderandAddFiletoProject?图5-5“是否将8051上电初始化程序添加入工程”对话框这样，就建立了一个空的51工程。接下来的事，就是在这个工程里面加入自己的程序代码。点击 fl，或者“File”->“New，便建立了一个空的文本框。现在，就可以开始在里面输入源程序代码了。保存时注意：如果是用C语言写的程序，则将文本保存成*.c，如果是用汇编写的程序，则将文本存成 *.asm，本系统使用的是 C语言，所以保存为Ijian.C。到目前为步，我们已经建立了一个工程，也写了一个程序代码。但现在还不能开始编译。因为还没有将程序代码添加到工程里面去。下一步就是将写完的程序添加到工程里面，如下图 5-6所示，在左边ProjectWorkspace'工程窗口里的“SourceGroupT上右击，选择“AddFilestoGroup”’SourceGroupl'。在打开的对话框中，选择刚存的文件路径和对应的扩展名。这样，程序就添加进了这个工程图5-6工程中添加文件页面下一步，就开始编译刚输入进去的代码。点击工具栏中的空按钮。接着,Keil会打出下面的提示：创建目标’目标1'assemblingled.asm...linking...ProgramSize:data=8.0xdata=0code=100"first"-0Error(s),0Warning(s).其中“"first"-0Error(s),0Warning(s). ”说明现在的工程编译通过，0个错误和0个警告。建立工程的时候，默认是不生成 HEX文件的，得在编译做如下设置：单击E田，出现如下图4-7所示对话框，选择“Output”所指的多选框勾上，点“确定”。现在再点击M重新编译，系统提示：“creatinghexfilefrom"first"...便会在工程所在文件夹里生成HEX文件

Device|TargetOutputListing'C51 A51 \BL51LocateBL51Wise|Debuf|Utilities:tiedFolderforQbjtc^s.. N«nsofExecutable：qi•CreateExecut讪两DebugInfornatio硕BrowseInformatii—Merg«32KHexfils■■■■■■lu^n■■■ ■康trftateHEXFijHEIMEX-SO''CreateLibrary：.\qi,LEErCreateBatchFiliAfterMakeVJeepThenCompletegtartDebugging'RunUserFrogrwn#1Browse..RimUserProgram養Browse...确建 取消 Defaults图5-7工程设置中的"Output”页面2.调试Keil有很强大的调试功能，可以显示C程序的反汇编代码、可以计算代码运行的时间、可以显示程序中某一变量的值,,能用好这个调试工具对编写单片机程序会有很大的帮助。同样的，在这里，只对 Debug进行简单应用介绍。图5-8工程设置中的"Target”页面

首先，单击民，弹出如上图5-8所示对话框，在目标页面上设置对应的晶振频率。其他不作修改。设置完成后，单击业■，进入调试界面如下图5-9所示图5-9调试界面点击跖副田刊祁｛「｝】中对应的工具按钮则可以开始调试Proteus仿真软件Proteus软件是英国LabCenterElectronice 公司开发的EDA工具软件。从1989年问世至今已有20年的历史，在全球得到广泛应用。Proteus软件除具有和其他EDA工具软件一样的原理编辑、印制电路板制作外，还具有交互式的仿真功能。它不仅是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真平台，更是目前世界上最先进、最完整的多种型号微处理器系统的设计与仿真平台， 真正实现了在计算机中完成电路原理图设计、 电路分析与仿真、微处理器程序设计与仿真、系统测试与功能验证到形成印制电路板的完整电子设计、研发过程。Proteus软件由ISIS(IntelligentSchematicInputSystem)和ARES(AdvaneedRoutingandEditingSoftware)两个软件构成，其中ISIS是一款智能电路原理图输入系统软件，可作为电子系统仿真平台； ARES是一款高级布线编辑软件，用于制作印制电路板(PCB。

Proteus电路原理图设计是在ISIS软件环境中进行绘制，该软件编辑环境具有友好的交互式人机界面，其设计功能强大，使用方便。第6章系统软件设计6.1系统流程整个云台控制系统分为初始化，键盘扫描，串口中断，延时程序和步进电机运转五部分。主函数通过调用各子程序来实现键盘扫描，串口中断程序的调用来实现步进电机的控制。本设计的系统主程图如图6-1所示，中断子程序流程图如图6-2所示。读取键值是云台向上左转动—是是是是读取键值是云台向上左转动—是是是是图6-1系统主流程图6.2初始化模块所谓初始化就是在应用系统中，需要对软件进行初始化设置，以能够满足该系统的正常工作。在本系统中，如果没有初始化，则该系统无法正常工作。本系统中初始化程序包括两部分，一部分是定时器初始化，另一部分是串口初始化。而这些都是通过设置相应的特殊功能寄存器来实现的。本设计中定时器初始化包括定时/计数器选择、定时/技术器工作方式、计数器装初值、打开定时器；串口初始化包括串口工作方式设置、打开串口、开总中断。和定时/计数器有关的特殊功能寄存器有TOMDTCON和串口相关的特殊功能寄存器有SCONPCON前面已经介绍了特殊功能寄存器，这里不再赘述。串口工作方式1的波特率由定时/计数器T1、T2的溢出速率和SMO共同确定，计算公式为波特率=SMOD(2 132)2(Tl溢出率)，TI溢出率=fosc/{12汽256—(TH1)]},本系统波特率为9600bit/s，晶振频率为11.0592MHz串口选择工作方式为1,所以初值等于0xfa。定时计数器的初始化编程步骤：根据定时时间要求或计数要求计算初值；工作方式控制字送TMOD;送计数初值到THx和TLx寄存器中；启动定时/计数器，即将TRx置位。6.3延时模块通过用C语言写一段循环程序，来占用CPI一段时间从而达到延时的目的。在该系统中，延时程序有至关重要的作用，一是作为普通的延时程序，而是产生步进电机的工作所需脉冲频率，延时的多少决定步进电机的转速，在本系统中，对步进电机的转速没有做过多要求，所以采用了for循环语句构成的比较简单的延时程序，如果对延时时间、步进电机转速有要求的系统中，则可以使用定时器定时，定时器的精度相当高。下面是采用普通延时的程序源代码：voiddelay(uintz)//延时{uintx,y;for(x=z;x>0;x__)for(y=110;y>0;y--);}6.4串口中断模块在本系统中，单片机通过串口向单片机发送远距离控制信号，一旦 PC机发送控制信号后，单片机接受到信息产生中断，通过中断服务程序去控制步进电机动作。由于串口中断具有优先级别高的特点， 所以不需要担心键盘和串口信息发生冲突。7仿真仿真是一项非常有效的检测设计工作是否达到预期的结果方法， 而且非常具有实际意义。一项新的系统不经过调试仿真就直接进入实用， 这样是非常不科学的，既费时又费里，所以一项新的设计只有在经过了仿真的考验才能真正的得到实际应用。仿真就是一个完成目标模型的建立过程， 对于本次设计来说仿真所要完成的工作有：搭建虚拟串口、Keil软件中程序的编译并生成HEX文件、Proteus仿真软件电路模型的建立。7.1虚拟串口首先安装好SerialNull虚拟串口软件和串口调试助手SComAssistantV2.1，分别对其进行设置。打开SerialNull虚拟串口软件，进入主界面。添加虚拟端口，一般电脑最多为两个串行口，这里我们选择端口一为 COM2和端口二为COM3点击添加端口就添加了这两个串口，在虚拟端口下就会看到有两个串口。这样我们就完成里串口的设置，可以把此软件关闭，这两个端口将会一直存在于你的电脑中，下次直接使用就可以了。7.2Keil软件程序编译前面已经介绍了Keil软件的使用方法，这里不再陈述。现在我们要做的是源程序代码的编译，最终目的是生成 HEX文件。操作步骤如下：（1）启动uVision2，创建一个项目文件，文件名为lijian，并从器件库中选择1款合适的CPU我选择的是AT89C52（2） 创建一个新的源程序文件，文件名为lijian.C，并把这个源文件添加到项目中。（3） 为该单片机添加或配置启动程序代码，代码如附录所示。（4） 设置工具选项，使之合适目标硬件。（5） 编译项目并创造一个可供PRO编程的.HEX文件。完成以上步骤我们就完成了源程序代码生成.HEX文件的任务。Proteus仿真同样前面已经介绍了ProteusISIS软件的使用方法，这里不再多说。现在要做的是将系统电路图绘制在ProteusISIS编辑窗口中，添加完成相应的设置并添加由Keil软件生成的.HEX文件。主要介绍Proteus仿真软件的设置。在ProteusISIS编辑窗口中，单击鼠标右键将AT89C52单片机选中并单击鼠标左键，弹出“EditComponen”对话框，如下图7-2所示。在此对话框的“ClockFrequency”栏中设置单片机的晶振频率为Frequency”栏中设置单片机的晶振频率为11.0592MHz在“ProgramFile”栏中单击图标匚，选择先前用KeiluVision2生成的“lijian.HEX”文件。在ProteusISIS菜单栏中单击保存图标耳ISIS菜单栏中单击保存图标耳，保存设计，生成"lijian.DSN"文件。图7-2 "EditComponent"对话框在ProteusISIS编辑窗口中单击卜，则会弹出虚拟终端virtualterminal显示框，它的作用主要是显示PC通过串口发送的信息。下面我们再把用VC编写的PC控制界面打开，再执行相应的操作。第8章结束语毕业设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会， 通过这次比较完整的单片机系统设计，各种元器件的选用，各种设备的适用标准，各种软件的使用方式，信息远距离传输，抗干扰能力强等问题，随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识， 解决实际工程项目问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图仿真等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了极大的锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。本文构建了一个完整的基于单片机的云台步进电机控制系统。分析云台控制系统的具体实际要求，提出了详细的设计方案，设计该系统主要分为单片机外围，步进电机驱动，RS232总线这三部分。在系统设计中，了解步进电机的控制原理后，我解决了电机的驱动器件；RS232总线设计中，经上网查找相关资料，提出了RS232电平转换解决方案及接口电路相关问题的解决方案。经过软件调试仿真，本系统不仅能够实现键盘按钮控制云台步进电机，而且还可以通过 PC远距离控制云台步进电机，完成了本设计的最终任务，得到了预期的结果。在这次毕业设计中也遇到了许多问题，程序的编写、调试工作，经过一次一次程序的修改、一次一次的编译、一次次的尝试，不断在错误中进步，最终完成了程序的编译。经过程序代码的编写及成功仿真，我对其有了一定的了解，对其中的某些错误有了一定的反应能力。致谢本次毕业设计论文是在XXX老师悉心指导下完成的。从接受课题到现在完成毕业设计论文，衷心的感谢老师给予精心的指导和热情的帮助，尤其在课题设计的准备阶段和设计阶段，老师提出许多宝贵的设计意见，这样使得我得以顺利的完成毕业设计开发工作，在短暂的相处时间里，老师渊博的知识，敏锐的思路和实事求是的工作作风给我留下了深刻的印象，这将使得我终身受益，谨此向老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。其次，我要特别感谢兰发平同学对本次毕业设计的指导， 他为完成这篇论文提供了巨大的帮助。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢。参考文献于永，戴佳，常江.51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲[M]. 北京：电子工业出版社，2007.4求是科技.单片机通信技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社，2005.1李群芳肖看.单片机原理、接口及应用一嵌入式系统技术基础[M].北京：清华大学出版社，2003.5徐江海，张志良.单片机使用教程[M].北京：机械工业出版社，2006.12⑸侯玉宝，陈忠平，李成群.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2008.9⑹康晓明.电机与拖动[M].北京：国防工业出版社，2005.8刘锦波，张承慧等.电机与拖动[M].北京：清华大学出版社，2006.9戴佳.单片机C51语言应用程序设计[M].北京：电子工业出版社，2006.7王英杰,林怡