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基于51单片机的步进电机控制系统设计是一个功能强大的解决方案。该系统具备以下功能：

1. 通过矩阵按键设定电机的目标转速和转向。用户可以通过按键来设置电机的运行参数，包括转速和转向。

2. 测量和显示电机的实际转速和方向。系统可以实时测量电机的转速，并通过显示器显示出来。正转时显示为P，反转时显示为n。

在硬件设计方面，该系统包括以下几个关键组件：

1. 51单片机最小系统：包括电源、复位电路、晶振电路和单片机。这是系统的核心控制部分，负责接收用户输入并控制电机的运行。

2. 按键电路：采用矩阵按键设计，可以实现控制电机启动停止、正反转以及设置转速等功能。这样的设计可以节省硬件资源，但需要在软件设计上做更多的工作。

3. 步进电机驱动电路：利用反相器和与非门来增强驱动能力，确保电机能够正常运行。

4. 显示电路：采用LCD12864动态显示器，可以实时显示电机的转速和转向。用户可以通过显示器直观地了解电机的运行状态。

5. 测速电路：利用步进电机每相驱动信号端的引出，可以测量电机的转速。这样可以实时监测电机的运行情况。

为了实现以上功能，本设计采用了51单片机编程，并结合proteus仿真软件进行验证。这样可以确保系统的稳定性和可靠性。

需要说明的是，本设计源于南通大学的《单片机课程设计》，除了LCD12864底层库函数借鉴普中科技外，其他内容都是原创。希望这个设计对学习单片机的同学有所帮助。

通过以上的设计和实现，基于51单片机的步进电机控制系统可以实现精确的电机控制和监测功能，为工业领域提供了一种可靠的解决方案。