二维步进单片机控制工作台控制系统设计摘要器的检测对象往往是微弱物理信号，通过放大的运放电路和高精度转换电路组成。如串入干扰，会使输入的模拟信号失真，数字信号出错，从而导致采集的数据误差增大。输出系统。旦受到干扰，将使各输出信号混乱，不能正常反应单片机系统的真实输出。但般单片机输出电路都具有较高的电平，不易受到干扰，需要注意的是其对其他电路的干扰影响。系统。该干扰主要是由内部时钟和噪声引起的，它可使单片机系统总线上的数字信号错乱，得到错误的地址信号，使程序跑飞或死循环，导致输出错误，并将这个错误直传递，造成系统失败。单片机常用抗干扰技术抑制干扰源的干扰作用。针对不同的干扰源采取相应的措施，抑制干扰作用。尽可能将干扰源与电机继电器与敏感器件单片机远离。硬件干扰抑制技术硬件抗干扰具有效率高的特点，只要合理布置与选择有关参数，适当的硬件抗干扰措施就能抑制系统的绝大部分干扰。.电源抗干扰设计单片机系统对电源噪声很敏感，电源的通断瞬时短路及电网串进来的干扰脉冲都会造成单片机误动作。主要措施为给电源加滤波电路和稳压器，以减少干扰。.隔离抗干扰技术隔离方面可把外来的干扰通道切断，从而达到隔离现场干扰的目的。另方面可将两条信号线隔开，使彼此的串扰尽可能小，常用的隔离方式有光电隔离变压器隔离继电器隔离等。.屏蔽干扰技术在空间环境中，由于受空间带电粒子辐射，会造成抗辐射能力较低的器件发生翻转或锁定，严重时会使器件失效。可采用铝皮或钽皮遮挡，进行屏蔽加固。星载仪器中，高灵敏的弱信号探测探头引线应用屏蔽线，避免外界信号的干扰。将可能产生电磁脉冲的部件如高压电源，以及灵敏度较高的部件如前置放大器等用金属罩屏蔽，以减少干扰。.减少敏感元件的干扰性软件干扰抑制技术硬件抗干扰措施往往并不能完全消除干扰，单片机系统仍会受到侵害，软件抗干扰技术可进步减小各种干扰的影响。.指令冗余技术.软件陷阱技术.软件看门狗技术.软件滤波技术.输出端口抗干扰技术根据情况，本系统使用软件抗干扰。在系统的抗干扰设计时要尽可能的缩小主机所占的空间缩短数据总线及接口传输线主机与外设驱动线路不要共地输出信号要尽可能的采用光电隔离必须将主机与外设的供电电源分开外设驱动电路不要与主机同壳体主机供电电源最好采用开关电源或采用经多次稳压的普通稳压电源。.软件系统设计本系统的软件用汇编语言编写，采用模块化结构。用定时器中断方式来控制电动机的速度。软件结构设计进行软件结构设计的任务是确定程序结构划分功能模块。本系统采用模块化编程，模块化编程是种软件设计方法，各模块分别编写编译和调试，最后模块起连接定位。模块化编程有以下优点模块化编程使程序开发更有效。小块程序更易理解和调试。知道模块的输入和输出就可以直接测试小模块。当同类的需求较多时，可把程序放入库中以备以后使用。例如，显示驱动，若要再使用显示驱动，由库中把它取出而不需全部的重新编写。模块化编程使得要解决的问题与特定的模块分离，很容易找到出错的模块，大大简化了调试。本系统软件的模块规划如图所示，各个模块的具体实现见程序流程图部分。各个模块化文件如下主程序模块在主程序模块中，控制系统的流程对系统的资源进行全面的管理处理输入与显示等。初始化模块在初始化模块中，对的寄存器中断外部芯片如变量等分别进行初始化。键盘输入处理模块本系统的键盘显示接口采用芯片，由键盘扫描函数来实现对键盘的处理功能。在键盘输入处理模块中，调用显示函数对输入的键盘数据进行显示。显示处理函数模块显示输入的运行步数和参数。蜂鸣器报警模块蜂鸣器响叫函数是用来起提示作用的，在此函数中，可以设定响叫的次数声音的长短及声音的高低。延时程序模块。延时函数是用软件来实现延时，用于键盘显示中的延时和蜂鸣器的响叫函数中的延时。图主要程序模块图系统的程序流程在划分了软件的结构之后就是进行系统的流程图设计，按照各个模块实现的功能分别做出各个模块的流程图。.主程序模块流程图在主程序模块中主函数负责管理和控制整个系统模块的流程，实现的主要功能有进行系统初始化键盘的扫描和处理显示的处理电机的启动运行状态的显示中断的管理。主程序的流程图如图所示。在系统上电后，首先对系统进行初始化，包括显示缓冲区初始化初始化初始化，然后扫描键盘，等待输入，判断是否有键按下，若无，则继续扫描，若有则进行键盘处理，然后通过显示出来输入的数字。输入好后，步进电机开始走步，在走步的过程当中，如果工作台超出了极限位置，则会触动工作台两端的行程开关，则立即会使步进电机停止走步，并且蜂鸣器报警来提醒用户已经超出了极限位置。如果没有超出极限位置，即行程开关没有被触动，则次步进结束以后，看是否还需要继续走步，如果是则返回，如果不需要了，就结束。图主程序流程图.初始化模块流程图在初始化模块中分别进行变量定时器中断和的初始化。初始化流程图如图.图初始画流程图上电初始化函数流程图，如图所示。图上电初始化函数流程图初始化函数流程图，如图所示。图初始化函数流程图初始化变量函数流程图,如图所示。图初始化变量函数流程图初始化定时器函数流程图，如图所示。图初始化定时器函数流程图初始化中断函数流程图，如图所示。图初始化中断函数流程图初始化，如图所示。图命令字设置函数流程图.键盘输入处理模块流程图如图所示，在扫描函数中首先判断是否有键按下，若没有键按下则返回继续扫描，若有键按下，则软件延时去抖，然后判断是否有键按下，若没有返回继续扫描，若