**单片机设计介绍，基于8086步进电机调速系统设计
文章目录
一 概要
基于8086步进电机调速系统设计概要如下：
一、设计背景与目标
步进电机作为一种精确控制位置和速度的执行机构，在工业自动化、机器人技术等领域有广泛应用。基于8086微处理器的步进电机调速系统设计，旨在通过8086微处理器实现对步进电机转速的精确控制，以满足不同应用场景下的需求。
二、系统组成
核心控制器：选用8086微处理器作为系统的核心控制器，负责接收并处理控制指令，通过驱动器向步进电机发送相应的控制信号。
驱动器：驱动器负责将微处理器的控制信号转换为步进电机能够识别的驱动信号，从而驱动电机按照预定的步数和速度转动。
步进电机：作为被控对象，步进电机根据接收到的驱动信号进行旋转，实现位置和速度的控制。
电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。
其他辅助模块：根据设计需求，可能还包括按键控制电路、LED显示接口、时钟电路、复位电路等辅助模块。
三、工作原理
控制信号生成：8086微处理器根据控制指令，通过编程计算并生成相应的控制信号。这些控制信号包括步进电机的转动方向、速度和角度等参数。
信号转换与驱动：驱动器接收微处理器发送的控制信号，并将其转换为步进电机能够识别的驱动信号。然后，驱动器将驱动信号传递给步进电机，驱动电机按照指令要求进行转动。
精确控制：通过精确控制脉冲信号的数量和频率，可以实现对步进电机位置、速度和方向的精确控制。例如，通过改变脉冲信号的数量，可以控制步进电机的旋转角度；通过改变脉冲信号的频率，可以控制步进电机的旋转速度。
四、设计特点
高精度控制：基于8086微处理器的步进电机调速系统能够实现高精度的控制，满足对步进电机位置和速度精确控制的需求。
灵活性：系统可根据实际需求进行灵活配置和扩展，如增加按键控制电路以实现手动控制，或添加LED显示接口以实时显示步进电机的状态信息等。
稳定性：系统采用稳定的电源模块和可靠的硬件设计，确保系统能够在各种环境下稳定运行。
五、应用前景
基于8086步进电机调速系统具有广泛的应用前景，可应用于工业自动化、机器人技术、医疗设备等领域。随着科技的不断发展，步进电机调速系统的性能将不断提升，为各种应用场景提供更加高效、精确的解决方案。
二、功能设计
实现步进电机的控制，包括正反转，启停，多挡位调速控制。
本电路采用8086CPU来控制，8086是16位CPU，采用高性能的N沟道、耗尽型负载的硅栅工艺制造
8086拥有四个16位的通用寄存器，也能够当作八个8位寄存器来存取，以及四个16位索引寄存器。资料寄存器通常由指令隐含地使用，针对暂存值需要复杂的寄存器配置。它提供64K 8 位元的输出输入，以及固定的向量中断。大部分的指令只能够存取一个内存位址，所以其中一个操作数必须是一个寄存器。运算结果会储存在操作数中的一个。8086有四个 内存区段寄存器，可以从索引寄存器来设定。区段寄存器可以让 CPU 利用特殊的方式存取1 MB内存。8086 把段地址左移 4 位然后把它加上偏移地址。8086 的寻址方式改变让内存扩充较有效率。8086处理器的时钟频率介于4.77MHz和10 MHz之间。
以8086CPU构成的微型计算机系统，有最小模式和最大模式两种配置。最小模式是单机系统，系统中所需要的控制信号全部由8086CPU本身提供；最大模式可以构成多处理机系统，系统中所需要的控制信号由总线控制器8288提供。CPU工作模式的选择是由硬件决定的，当CPU的管脚接高电平时，构成最小模式；当 接低电平的时候，构成最大模式。因为步进电机控制系统是一个单处理机系统，因而接高电平，构成最小模式。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25