基于mcs-51单片机步进电机系统

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1、南京理工大学继续教育学院《基于MCS-51单片机的步进电机系统》专业机械设计制造及自动化年级14级姓名学号532110140139指导教师2015年11月摘要1弓I言21单片机发展概述31.1单片机的基本概念31.2MS-51单片机内部结构31.3MS-51单片机引脚及功能42步进电机发展概述52.1步进电机简介52.2步进电机分类52.3步进电机原理及结构62.3.1反应式步进电机基本原理62.3.2步进电机转速控制原理72.4步进电机驱动控制系统83硬件电路设计93.1单片机外围电路93.2步进电机及驱

2、动电路93.3数码管及驱动电路103.4按键电路设计104软件电路设计114.1数码管显示设计114.1.1数码管流程图114.1.2数码管程序114.2步进电机流程图12结束语13致谢14参考文献15本文通过MCS-C51单片机对步进电机进行控制，主要介绍了步进电机控制系统，驱动电路和LED显示电路的设计，包括硬件系统设计和系统软件设计，来实现步进电机的控制，系统为一自动控制系统，通过按键向单片机输送控制信号，控制步进电机的转速和正反转，在步进电机控制系统的设计中，重点阐述了脉冲产生电路以及对速度的控制，

3、该系统具有成本低，控制方便的特点。采用MCS-C51单片机指令系统进行编程来实现软件部分测试，系统能实现上述功能。关键词：MCS-C51步进电机控制系统步进电机最早是在19世纪20年代由英国人开发的，50年代后期晶体管的发明也逐渐应用于步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良,使得今口步进电机已广泛应用于绕线机、切片机、雕刻机、排线机、包装机械、食品加工行业、复印机、雕刻机、排线控制器、医疗器械、舞台灯光、自动化工程、机器人应用等高精度、高质量工业上。在生产过程屮要求自动化，省人力，效率高

4、的机器屮，都有步进电机的踪迹，尤其以重视速度，位置控制，需要精确操作各项指令动作灵活控制场合步进电机用得最多。随着集成电路技术的发展，单片微型计算机（单片机）的功能也不断增强，许多高性能的新型机种不断涌现出來。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，在工业生产屮成为必不可少的器件，尤其是在口常生活屮发挥的作用也越來越大。此次毕业实习、毕业设计第一阶段的主要工作是，学习有关单片机控制步进电机系统的基本知识，了解单片机控制步进电机系统的相关技术，并

5、在此基础上选择了使用8051单片机作为核心设计，并学习74LS164数字电子技术等方面的知识。第二阶段是在指导教师的指导下，设计出具体的电路，并确定满足具体技术指标的软件，掌握电路屮各个驱动器件的使用方法。通过教师的悉心指导和自己的努力，完成了毕业设计的各项任务，成功设计单片机控制步进电机系统。1单片机发展概述1・1单片机的基本概念单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一片集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称单片机。单片

6、机按照用途可分为通用型和专用型两大类。（1）通用型单片机的内部资源丰富，性能全面，适应能力强。用户可以根据不同的需要设计各种不同的应用系统。（2）专用型单片机是针对各种特殊场合专门设计的芯片。这种单片机的针对性强，设计时根据需要来设计部件。因此，它能实现系统的最简化和资源的最优化，可靠性高、成本低，在应用中有很明显的优势。在单片机使用上注意以下几个既有相同点也有区别的概念。（1）单板机：将微处理器（CPU）、存储器、I/O接口以及简单的输入/输出设备组装在一块电路板上的微型计算机，称为单板机。（2）单片机：

7、将微处理器（CPU）、存储器、I/O接口和相应的控制部件集成在一块芯片上形成的微型计算机，称为单片机。（3）多板机：在计算机组成中，如果组成计算机的各个功能部件是由多块电路板连接而成的，那么这样的计算机称为多板机。1.2MS-51单片机内部结构内部基本结构图IntTIntoP3P2PlPORXDTXD1.3MS-51单片机引脚及功能1.P0口P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分吋复用接口，也可作为通用的I/O接口。2.P1口P1口是准双向口，它只能作通用的I/O口使用。3.P2口P2口也是准双向口，它

8、的用途有两个：通用I/O接口和高8位地址线。4.P3口P3口是准双向口以外每个口都述具有第二种功能，如图所示。P3口引脚第二功能P3.0RXD串行输入端P3.1TXD串行输出地P3.2INTO外部中断0低电平有效P3.3INTI外部中断1低电平有效P3.4TO定时计数器0外输入端P3.5T1定时计数器1输入端P3.6WR外部存储器写信号0有效P3.7RD外部存储器读信号0有效实物图ALE：地址锁存控制信号。在系统