RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。

ALE/（30引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚（）也用作编程输入脉冲。

在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。

如果需要，通过将地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOV指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址位8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

（29引脚）：外部程序存储器选通信号（）是外部程序存储器选通信号。当AT89C51RC从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。

/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接GND。注意加密方式1时，将内部锁定位RESET。为了执行内部程序指令，应该接VCC。在Flash编程期间，也接收12伏VPP电压。

XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。

二、 28BYJ-48步进电机

2.2.1步进电机的工作原理

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度

（及步进角）。可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

本次设计是采用步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）

其相序分配表如下：

2.2.2 步进电机24BYJ48的相关电气参数

1.额定电压：12VDC(另有电压：5V、6V、24V) 2.相数：4

3.减速比：1/64(另有减速比：1/16、1/32) 4.步距角：5.625°/64 5.驱动方式：4相8拍

6.直流电阻：200Ω±7%(25℃)(按客户要求而定：80、130欧姆) 7.空载牵入频率：≥600Hz 8.空载牵出频率：≥1000Hz

9.牵入转矩：≥34.3mN.m(120Hz) 10.自定位转矩：≥34.3mN.m 11.绝缘电阻：＞10MΩ(500V) 12.绝缘介电强度：600VAC/1mA/1S 13.绝缘等级：A

14.温升：＜50K(120Hz) 15.噪音：＜40dB(120Hz) 16.重量：大约40g

17.未注公差按：GB1804-m 18.转向：CCW

2.2.3 步进电机的基本术语 2.2.3.1 相数

产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数，常用m表示。

2.2.3.2 拍数

完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，比如说本次设计中使用的24BYJ48有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）

2.2.3.3 步距角

对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。

2.2.3.4 信号分配

四相步进电机按照其通电方式的不同，可以分为单四拍，双四拍和双八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，均为11.25度，而八拍的步距角则是单四拍与双四拍的一半，5.625度。单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），

双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍 （A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）。这里选取的是双相八拍的工作方式。

三、 ULN2003达林顿陈列芯片

步进电机的驱动采用ULN2003芯片。

ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列， 由七个硅 NPN 达林顿管组成。 ULN2003 的每一对达林顿都串联一个 2.7K 的基极电阻 , 在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路直接相连， 可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 ULN2003 工作电压高， 工作电流大， 灌电流可达 500mA ， 并且能够在关态时承受 50V 的电压， 输出还可以在高负载电流并行运行。

其引脚及内部原理图如下：

本设计中实验1、2、3、4脚做输入端，16、15、14、13做相对应的输出端，起到放大的作用，以驱动电机。

四、 LCD1602液晶

1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块 它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。

其各引脚功能见下图：

其典型接口电路如下图：

其基本操作时序为：

读状态 输入：RS=L，RW=H，E=H 输出：DB0～DB7=状态字

写指令 输入：RS=L，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0～DB7=指令码 输出：无

读数据 输入：RS=H，RW=H，

E=H

输出：DB0～DB7=数据

写数据 输入：RS=H，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0～DB7=数据 输出：无

第三章 电路设计

一、单片机最小系统与LCD1602接口电路

本电路模块包括单片机最小系统，即51单片机、时钟电路、复位电

路、上电开关等，和1602液晶接口电路。

模块电路原理图如下：