4。1。1 键盘模块 11

4。1。2 A/D转换模块 15

4。1。3 电机模块 18

4。1。4 显示模块 23

4。1。5 串口模块 26

4。2 PC端监测模块 29

4。2。1 模式阈值获取模块 30

4。2。2 实时转速监测模块 33

4。2。3 数据存档模块 35

结   语 37

致   谢 38

参 考 文 献 39

附   录 40

第一章绪论

1。1 课题研究背景

集成电路技术和工艺正在蓬勃发展，单片机的发展便是其表象之一。现在的单片机技术发展趋势之一是系统的单片化，即集成更多的外围电路，并同时向高性能，高速率，多功能，低能耗的方向发展，其外围电路的内装化程度不断提高，程序存储器和数据存储器的容量不断扩大[1]。伴随着单片机集成技术的发展，人们对于微控制技术的认知也不断刷新，并越来越多的将单片机应用在各种规模的监控系统当中。大到一些大型的工业监控系统，比如矿井、燃气厂，小到路边的LED灯，或是电动车上的小控制台，基于单片机的监控系统在我们的生活中几乎无处不在，并给我们带来了极大的便利。

随着嵌入式系统（例如打印机、磁盘驱动器、震动寻呼机）日益流行，步进电机的使用频率正在直线上升。这种20世纪90年代就开始广泛应用的电机正在日益流行，并在工业、军事、医疗、汽车等行业中发挥着作用[2]。似乎只要涉及到物件的转动或移位，步进电机就能派上用场。步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，通过控制脉冲个数来控制角位移量，便达到准确定位的目的。

单片机和步进电机都在当下的嵌入式微控制系统中扮演着举重若轻的角色，但微控制系统虽然可以集成控制与监测功能，但监控的可视化程度有限，在数据综合分析、数据保存方面存在缺失，而串口通信的存在完美地解决了这些问题。在单片机上通过串口将数据上传至上位机，进行数据的实时分析、保存、整理，这种方法正在被越来越多的监控系统广泛应用。

1。2 课题综述

本课题将单片机与步进电机相结合，以串口通信为基础，实现对步进电机的工作状态进行检测与控制，可打造一个低成本，高稳定性的监控系统。

1。2。1 课题目标

（1）利用Easy Board 电子开发平台51系统开发板，整合CPU，存储器，键盘与显示，数据采集模块、A/D 转换模块，步进电机模块。

（2）显示采集到的数据，利用键盘设置阈值，设置时对阈值进行显示，根据阈值控制电机模块启动与制动。

（3）显示电机转速，加上数据与阈值，共三组显示，并对数字消隐。将电机转动模式、阈值、和转速通过串口通信上传至上位机。

（4）用Microsoft Visual C++ 6。0编写基于串口通信的MFC（英语：Microsoft Foundation Classes，简称MFC）程序，在PC上实现一个简单监控界面，显示阈值、转动模式，并监控实时转速。

1。2。2 课题创新点

（1）将A/D转换后的数据对应到合理的转速，从而控制步进电机的旋转，不仅可以让电机保持稳定的工作状态，也可以随时改变其转速，系统机动性较高。