学士学位论文--基于at89s51单片机的单轴步进电机控制器设计 .doc

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1、基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计TheDesignofSingleAxisStepperMotorControllerBasedonAT89S51MCU基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计目录摘要IAbstractII引言1第一章设计背景21.1步进电机发展史21.2我国步进电机的发展21.3步进电机的发展趋势3第二章方案设计42.1提出设计课题42.2步进电机的工作原理52.3步进电机的控制62.3.1步进电机的驱动62.3.2步进电机的调速92.3.3步进电机的开环控制112.4确定设计方案11第三章硬件设计14

2、3.1单片机最小系统143.2步进电机驱动电路143.3显示电路193.4独立按键电路21第四章软件设计234.1系统主程序234.2系统初始化子程序254.3按键子程序274.4显示子程序30基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计第五章仿真调试32结论33致谢34参考文献35附录36附录A：整体设计原理图36附录B：整体仿真图37附录C：C源程序代码41基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计摘要：本文阐述了步进电动机的驱动、调速、开环控制的原理，并对步进电机控制器进行了设计。步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，是

3、将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。通过单片机对步进电机的转速进行控制，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。这一现行关系的存在加上步进电机只有周期性的误差而无积累等特点，使得在速度、位置等控制领域得到了广泛应用。本设计中采用AT89S51型单片机、L297步进电机专用控制器以及L298N驱动芯片组成步进电机控制电路实现对步进电机的控制。通过按键设置行程，由按键控制步进电机正转前进、停止以及反转复位，并可以由相应按键控制步进电机以加减速方式前进和复位。再由液晶LCD1602显示定位行程、转动方向、当前行程值和状态。设计中主要

4、使用Altiumdesigner软件绘制原理图，使用Proteus软件进行程序代码的仿真和功能的理论验证，从而完成对步进电机控制器的设计。关键词：AT89S51单片机；L297；L298N；步进电机；LCD1602；仿真II基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计TheDesignofSingleAxisStepperMotorControllerBasedonAT89S51MCUAbstract:Thispaperhasdescribedthecontrolprincipleofthesteppermotorspeed,angle,torque,andmadethecorrespo

5、ndingdesignofthesteppingmotorcontroller.SteppermotorisaprecisionelectromechanicalsteppingmotionoftheExecutiveYuan,itistheelectricpulsesignalintoopen-loopcontrolcomponentsofangulardisplacementorlineardisplacementofthe.Throughthemicrocontrollertocontrolthesteppermotorspeed,inthenon-overloadcase,themo

6、torspeed,stoplocationonlydependsonthepulsesignalfrequencyandpulsenumber,regardlessofloadchanges.Characteristicsandonlyaperiodicerrorofsteppermotorswithouttheaccumulationofthecurrentrelationship,makesthespeed,positionandotherareascontrolledbysteppermotorcontrolbecomesverysimple.ThedesignusesAT89S51M

7、CU,L297stepmotorcontrollerandL298Ndriverchipdedicatedsteppermotorcontrolcircuittoachievethecontrolofsteppermotor.Travelingthroughthekey,thekeyscontrolthesteppermotortomoveforward,stopandreversereset,andbyth