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：专业：学生姓名：学号：指导教师：2011年12月29日28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

2、能、结构的基础上，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。28桂林电子科技大学实训说明书用纸AbstractSteppingmotorsisakindofwillconvertangulardisplacementorelectricalimpulsessignallinedisplacementofprecisionactuator,havefaststartandstopcharacteristics.Thedrivin

3、gspeedandinstructionspulsecanstrictlysynchronization,whichhashighrepositioningprecision,andcanrealizethepositive&negativeandsmoothadjustablespeed.Itsoperationspeedandstepdistancefromsupplyvoltagefluctuationandloadeffect,whichhavebeenwidelyappliedinanalog-

4、to-digitalconversion,speedcontrolandthepositioncontrolsystem.Basedontheanalysisofthesteppermotordrivingcharacteristics,achopperconstant-currentsubdivideddrivingprincipleandhybridsteppingmotordrivechipULN2003ANtheperformance,structureinthefoundation,theuni

5、onAT89C52singlechipcomputer,designedahybridsteppingmotordrivercircuit.Keywords:Steppingmotor;AT89C52singlechipcomputer;ULN2003ANdriver.28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22.1步进电机的工作原理32.2步进电机24BYJ48的相关电气参数32.3步进电机的基本术语42.3.1相数42.3.2拍数42.3.3步距角42.3.4信号分配4第2章总体

6、设计思路53.1方案与设计思路53.2总框图5第3章程序设计54.1主程序54.2LCD及档位显示程序64.3正反转流程图74.4启动与停止流程图8第4章硬件设计95.1硬件的设计与选取95.1.1步进电机的驱动95.1.2单片机的选取105.1.3液晶LCD1602显示模块105.1.4按键电路设计115.1.5时针产生电路115.2硬件的总体电路连接12第5章调试与故障分析136.1软件编写及调试136.2调试过程及相关显示结果146.3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1

7、8系统原理图19开发板实物图：19元器件清单19源程序清单2828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2.1步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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

8、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-BC-C-CD-D-