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1、单片机控制步进电机论文单片机控制交通灯论文基于Proteus与单片机的步进电机控制设计摘要: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。采用AT89C52单片机内部的定时器改变CP脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制,实现了电机调速与正反转的功能,并使用EDA软件Proteus对设计进行了仿真,同时还设计了硬件电路。结果表明,使用Proteus仿真结果与硬件电路实验结果基本一致。先采用Proteus仿真,再移植到相应的硬件电路,这种方式可以减小系统开发成本和周期,具有一定的推广价值。 关键词:步进
2、电机;单片机;调速系统;Proteus 中图分类号:TP27文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)05-104-03 DesignofControlSystemofStepperMotorBasedonProteusandSingleChipMicrocomputer YANGHong,LIGuohui (Xi′anUniversityofPostandTelecommunications,Xi′an,710061,China) Abstract:Steppermotoristheopen
3、-loopcontroldevicechangingtheelectricalpulsesignalintoangulardisplacementorlineardisplacement.ThespeedofsteppermotoriscontrolledbyturningtheCPpulsefrequencybytheinternaltimerofAT89C52singlechipmicrocomputer,anditsnormal-reversefunctionisrealized.Thesimulationisd
4、onebytheProteussoftwareofEDA,andthehardwarecircuitisalsodesigned.TheresultsshowthatthesimulationresultsbyProteussoftwareandthehardwareexperimentalresultsarebasicallyconsistent.ThesimulationisusedfirstlybyProteus,anditistransplantedintothecorrespondinghardwarecir
5、cuit.Thiswaycanreducesystem′sdevelopingcostsandcycle,andhasacertainpromotingvalue. Keywords:steppermotor;singlechipmicrocomputer;speedregulatingsystem;Proteus 0引言 步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。步进电机则有定位和运转两种基本状态,当有脉冲输入时步进电机一步一步地转动,每给它一个脉冲信号,它就转动一定的角度[1]。步进电机的角位移
6、量和输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入脉冲同步,因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序,便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有脉冲输入时,在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态,因此非常适合于单片机控制。步进电机作为一种高可控性的特种电机,利用其没有误差积累(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。 英国Labcenterelectronics公司推出了嵌入式设计仿真与开发平台Proteus,用户可以根据需要搭建开发平台,将编译好的目标代码加载到芯片中。目前支持的
7、编译器有Keil,GNU以及IAR等。在Proteus软件中还可以查看多种调试信息,如源代码执行情况、CPU寄存器信息、变量值以及FLASH与RAM中的信息等。大量的元件库支持大型设计,而且在仿真中还可以观察各元件的状态。先通过Proteus仿真,再移植到相应的硬件电路,这种方式可以减小系统开发开支和周期,值得推广。 1系统的总体方案 该设计如图1所示,将单片机AT89C52产生的驱动脉冲通过功率放大器放大,从而驱动步进电机。通过4个按键,实现步进电机的正转、反转、加速、减速等功能,通过软件与硬件相结合的控制方法,
8、实现了运用单片机对步进电机的稳定控制,实现grade0~grade9十级变速,转速分别是3r/min,5r/min,8r/min,10r/min,12r/min,15r/min,30r/min,40r/min,60r/min,120r/min,变速范围较广,并采用LCD1602显示屏即时显示控制电动机的转动信息。系统软件编写遵
