0579-二维坐标定位-系统设计(51+1602+ULN2003+步进电机)
本文设计了一个基于51单片机的平面坐标定位系统,采用ULN2003驱动两路步进电机,实现精确定位功能。系统支持矩阵键盘输入控制,包含启动/停止、速度调节和坐标设置功能,定位完成后蜂鸣器提示。1602液晶屏实时显示运动参数,电路设计使用Altium Designer完成。程序采用定时器中断实现精准控制,包含多种工作模式切换逻辑。仿真通过Proteus实现软硬件协同验证,完整代码可通过指定渠道获取。该
功能描述
1、采用51单片机作为主控芯片;
2、采用两片ULN2003驱动2个步进电机,实现平面坐标定位;
3、支持启动、停止、速度设置、坐标设置,矩阵键盘输入;
4、步进电机驱动到指定坐标位置后蜂鸣器提示
5、采用1602液晶显示速度、坐标;
电路设计
采用Altium Designer作为电路设计工具。Altium Designer通过把原理图设计、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

单片机管脚说明:
P0端口(P0.0-P0.7):P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每个引脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1端口(P1.0-P1.7):P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高电平,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2端口(P2.0-P2.7):P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口,用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3端口(P3.0-P3.7):P3口管脚是一个带有内部上拉电阻的8位的双向I/O端口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入端时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
仿真设计
采用Proteus作为仿真设计工具。Proteus是一款著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。

主程序设计
void main()
{
uchar i=0;
init_1602();
TMOD|=0X01;
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;
ET0=1;//打开定时器0中断允许
EA=1;//打开总中断
TR0=1;//打开定时器
while(1)
{
if((xx!=wei1)||(yy!=wei2))//启动蜂鸣器
{
biao=0;
}
else
{
if(biao==0)
{
biao=1;
miao=500;
start=0;
}
}
i=key_scan();//按键检测
if(start==0)
{
if(!k1)//模式切换
{
if(mode<3)
mode++;
else
mode=0;
while(!k1);
}
}
if(mode==1)//设置速度
{
if(!k2)
{
if(speed>0)
speed--;
while(!k2);
}
if(!k3)
{
if(speed<100)
speed++;
while(!k3);
}
}
if(i==11)//启动
{
start=1;
mode=0;
}
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