基于单片机的步进电机控制毕业论文

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1、目录前言11选题背景31.1课题背景31.2研究的目的和意义31.3课题研究的内容42方案论证52.1单片机的介绍52.2步进电机的介绍102.3仿真软件的介绍152.4驱动电路的选择162.5显示电路的选择173设计或实验过程论述183.1硬件电路的设计183.2软件部分234基于AT89C51的步进电机控制系统的实现274.1系统的故障及调试274.2设计结果275总结与展望295.1总结295.2展望29参考文献30基于单片机的步进电机控制系统设计摘要：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，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

2、冲数，而不受负载变化的影响，广泛应用在各种自动化控制系统。本设计以AT89C51单片机为核心，对步进电机进行控制，通过按键实现步进电机正转、反转、加速、减速，并使用LED显示电机速度。经过PROTEUS仿真和硬件焊接，结果表明，系统实现了要求。该电路简单，可靠性强，运行稳定。关键词：AT89C51；ULN2003；LED；步进电机中图分类号:TM356DesignofMcu-basedControlSystemforSteppingMotorAbstract:Steppingmotoristheopenloopcontroldevicechangingtheelectricalpu

3、lsesignalintoangulardisplacementorlineardisplacement.Intheoverloadsituation,thespeedofmotor,stoppositiondependsonlyonthepulsesignalfrequencyandpulsenumber,regardlessofloadchanges,anditiswidelyusedinallkindsofautomaticcontrolsystem.ThisdesignisbasedonAT89C51microcontrollerasthecoretocontrolstep

4、pingmotor.Throughthekeys,theforeward,reversal,acceleration,decelerationfunctionsareimplementedanduseLEDtoshowspeedofmotor.AfterthesimulationresultsbyProteussoftwareandthehardwareiswelded,theresultsshowthattherequirehascometruebythesystem.Thiscircuitissimple,itsreliability,stableoperation[1].Ke

5、ywords:AT89C51；ULN2003；LED；steppingmotor基于单片机的步进电机控制系统设计前言单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。同时用单片机还可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与

6、计算机联网构成二级控制系统等。现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。综合所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。

7、另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命[2]。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，随着工业自动化的发展，步进电机的应用也越来越广泛，广泛应用在各种自动化控制系统中。步进电机是一种用于开环控制的驱动元件。它是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位