湖南商务职业技术学院毕业设计
目录
1产品功能分析1
1.1设计背景及内容1
1.2功能分析1
2方案设计2
2.1显示屏的遴选2
2.2电机的遴选2
2.3步进电机驱动芯片的遴选2
2.4系统框图3
3产品硬件设计3
3.1ST89C51核心板电路设计3
3.228BYJ-48步进电机设计4
3.3四位一体共阳数码管设计5
3.4LED灯频闪设计6
3.5按键系统设计6
4产品软件设计7
4.1主程序流程图7
4.2子程序流程图8
4.3程序清单9
4.4DS1302程序设计10
4.5编程软件介绍10
5产品制作与调试11
5.1系统电路组装步骤11
5.2系统仿真调试11
5.3产品装配图12
6产品使用方法13
参考资料14
I
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附录1元器件清单15
附录2电路原理图15
附录3PCB设计图16
附录4作品实物照17
附录5部分软件主程序代码18
II
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基于51单片机的步进电机调速装置设计与制作
1产品功能分析
1.1设计背景及内容
步进电机是一种通过脉冲信号控制的电机，具有精度高、响应快、控制简
单等优点，广泛应用于自动化控制系统中。在51单片机的应用场景中，步进电
机的控制也是非常重要的一部分。然而，传统的步进电机调速装置通常采用模
拟电路或者分立元件实现，这种方法不仅调试困难，而且稳定性较差。因此，
设计一种基于51单片机的步进电机调速装置，以实现更高效、稳定、灵活的控
制。
（1）设计内容：
本设计的主要内容是利用51单片机实现对步进电机的控制，包括电机转速
和转向两个方面。具体实现方案如下：
1）控制电路设计：采用51单片机作为主控制器，通过GPIO口输出控制信
号，控制步进电机的转动。同时，利用PWM口实现电机转速的调节。
2）驱动电路设计：选用合适的驱动器来驱动步进电机，以实现电机的平稳
转动。
3）程序编写：编写51单片机控制程序，实现电机的转向和转速控制。程
序中可以通过修改定时器的计数值来改变PWM占空比，从而实现对电机转速的
精确控制。
4）测试与调试：完成设计后进行实际测试和调试，验证设计的正确性和可
靠性。
本设计的创新点在于利用51单片机实现了步进电机的数字化控制，相比于
传统的模拟电路或分立元件实现方式，具有更高的稳定性和灵活性。同时，本
设计采用了PWM控制技术，实现了电机转速的精确调节，为自动化控制系统提
供了更加精准的控制方案。
1.2功能分析
（1）按键功能：按键1正转、按键2反转、按键3速度加、按键4速度减
5暂停/开始
1
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（2）LED数码管一位显示电机的正反转，三位和四位显示电机运行速度的
档数；
（3）五个红色LED，一个为电源指示，四个指示电机的转速。
2方案设计
2.1显示屏的遴选
方案一:
四位一体共阳数码管