单片机课程设计--步进电机驱动器

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1、单片机原理实训说明书题目：步进电机控制器学院：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2012年12月27日26桂林电子科技大学实训说明书用纸摘要步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，具有快速起动和停止的特点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度,并能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响,因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。本文在分析了步进电机的驱动特性、斩波恒流细分驱动原理和混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN的性能、结

2、构的基础上，结合AT89C52单片机，设计出了混合式步进电机驱动电路。关键词：步进电机；AT89C52单片机；ULN2003AN驱动。26桂林电子科技大学实训说明书用纸AbstractSteppingmotorsisakindofwillconvertangulardisplacementorelectricalimpulsessignallinedisplacementofprecisionactuator,havefaststartandstopcharacteristics.Thedrivingspeedandinstructio

3、nspulsecanstrictlysynchronization,whichhashighrepositioningprecision,andcanrealizethepositive&negativeandsmoothadjustablespeed.Itsoperationspeedandstepdistancefromsupplyvoltagefluctuationandloadeffect,whichhavebeenwidelyappliedinanalog-to-digitalconversion,speedcontrolan

4、dthepositioncontrolsystem.Basedontheanalysisofthesteppermotordrivingcharacteristics,achopperconstant-currentsubdivideddrivingprincipleandhybridsteppingmotordrivechipULN2003ANtheperformance,structureinthefoundation,theunionAT89C52singlechipcomputer,designedahybridstepping

5、motordrivercircuit.Keywords:Steppingmotor;AT89C52singlechipcomputer;ULN2003ANdriver.26桂林电子科技大学实训说明书用纸目录第1章步进电机的原理介绍21.1步进电机的工作原理31.2步进电机24BYJ48的相关电气参数31.3步进电机的基本术语41.3.1相数41.3.2拍数41.3.3步距角41.3.4信号分配4第2章总体设计思路52.1方案与设计思路52.2总框图5第3章程序设计53.1主程序53.2LCD及档位显示程序63.3正反转流程图73.4启动

6、与停止流程图8第4章硬件设计94.1硬件的设计与选取94.1.1步进电机的驱动94.1.2单片机的选取104.1.3液晶LCD1602显示模块104.1.4按键电路设计114.1.5时针产生电路114.2硬件的总体电路连接12第5章调试与故障分析135.1软件编写及调试135.2调试过程及相关显示结果145.3故障分析及解决方法15第6章心得体会15第7章参考文献17附件18系统原理图19元器件清单19PCB板19源程序清单2826桂林电子科技大学实训说明书用纸第1章步进电机的原理介绍1.1步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲转化为

7、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

8、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-