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《单片机课程设计步进电机启动停止正反转》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、单片机课程设计报告步进电机控制设计姓名：黄盛海201030480108詹志勋201030480125郑榕生201030480128班级：10车辆工程1班指导老师：李震姜晟日期：2012.6.18~6.20华南农业大学工程学院16摘要：步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，它的的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。本次课程设计主要采用AT89S52芯片，用汇编语言编写出电机的正转、反转、加速、减速、停止程序，通过单片机、电机的驱动芯片ULN2003以及相应的按键实现以上功能，并且步进电机的工作状态要用相应的发光二极
2、管显示出来。控制系统主要由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计包括单片机的最小系统模块、电源模块、控制模块、步进电机ULN2003A驱动模块、彩灯显示模块5个功能模块的设计。并且通过仿真控制系统对硬件、软件进行了调试和改善，实现了上述功能。本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。关键词：步进电机单片机电脉冲驱动系统汇编语言16目录1、课程设计目的及要求……………………………………42、整体系统分析……………………………………………43、硬件系统分析……………………………………………64、软件系统分析……………………………………………105、调试结果…
3、………………………………………………106、结论………………………………………………………117、参考文献……………………………………………………12附一：源程序…………………………………………………12161.课程设计目的及要求1.1课程设计目的增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、存贮器、I/O口、A/D转换等；了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程及实现方法。1.2课程设计要求设计一个步进电机控制器，要求用多个按键控制电机的启动/停止、加速、减速、反转等控制功能；用彩灯显示电机的转
4、动状态，如加速就控制彩灯快速闪烁，减速则控制彩灯慢速闪烁等。2.整体系统分析2.1步进电机控制工作原理步进电机实际上是一个数字角度转换器，也是一个串行的数模转换器。步进电机的基本控制包括启停控制、转向控制、速度控制、换向控制4个方面。从结构上看,步进电机分为三相、四相、五相等类型,本次设计的是四相电机。四相步进电机的工作方式有单四拍、双四拍和单双八拍3种。1628BYJ-48步进电机：2.1.1步进电机的启停控制步进电机由于其电气特性,运转时会有步进感,即振动感。为了使电机转动平滑,减小振动,可在步进电机控制脉冲的上升沿和下降沿采用细分的梯形波,可以减小
5、步进电机的步进角,提高电机运行的平稳性。在步进电机停转时,为了防止因惯性而使电机轴产生顺滑,则需采用合适的锁定波形,产生锁定磁力矩,锁定步进电机的转轴,使步进电机的转轴不能自由转动。2.1.2步进电机的转向控制如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转。若步进电机的励磁方式为单四拍，即A-B–C-D。如果按反序通电换相，即则电机就反转。2.1.3步进电机的速度控制如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。2个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。调整送给步进电机的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。162.2系统设计思路我们本次设计
6、的步进电机控制系统主要有单片机89S52、ULN2003A步进电机驱动芯片、四相永磁式步进电机、LED显示管及其其他相关元件组成。可以通过开关来控制系统的启/停工作，并通过LED显示管的工作状态显示步进电机的正、反转和前进、后退的状态。其总体设计框图1所示：3.硬件系统设计3.1主要元件简介3.1.1AT89S52单片机AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash，256字节RAM,32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6
7、向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。16图2.AT89S52引脚图3.2模块分析3.2.1时钟晶振电路时钟电路是整个系统的心脏，控制着步进电机工作节奏。单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。图4中的外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路，它们起稳定振荡频率、快速起振的作用，其值均为30PF左右，晶振频率选12MHz。图4时钟电路3.2.2复位电路16单片机的复位是靠外电路来实现的，在正常运行情况下，只要RST引脚上出现两个机器周期时间以上的高电平，即可引起系统复位，但如
8、果RST引脚上持续为高电平，单片机就处于循环复位状态
