基于proteus与单片机步进电机控制设计

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2、翟E一堑窒董；量王旦121竺坚!墨望苴狃鱼生堂皇垫鳖趔退过基于Proteus与单片机的步进电机控制设计杨宏，李国辉(西安邮电学院陕西西安710061)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争周期，具有一定的推广价值

3、。关键词：步进电机；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—104一03DesignofControlSystemofStepperMotorBasedonProteusandSingleChipMicrocomputerYANGHong，LIGuohui(xi’anUniversityofPostandTelecommunications．Xi’all，710061。China)Abstract：Steppermotoristheopen—loopcontroldevicechangingtheelectr

4、icalpulsesignalintoangulardisplacementorlineardisplacement．ThespeedofsteppermotoriscontrolledbyturningtheCPpulsefrequencybytheinternaltimerofAT89C52singlechipmicrocomputer。anditsnormal—reversefunctionisrealized．ThesimulationisdonebytheProteussoft-wareofEDA，andthehardwarecircuitisalsodesigned．

5、TheresultsshowthatthesimulationresultsbyProteussoftwareandthehardwareexperimentalresultsarebasicallyconsistent．ThesimulationisusedfirstlybyProteus，anditistransplantedintothecorrespondinghardwarecircuit．Thiswaycan．reducesystem’sdevelopingcostsandcycle，andhasacertainpromotingvalue．Keywords：step

6、permotor；singlechipmicrocomputer；speedregulatingsystem；Proteus0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口]。步进电机的角位移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，因此非常适合予单片机控制。步进电机作为一种

7、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收稿日期：2009—10～26基金项目：国家自然科学基金资助项目(40974078)；陕西省自然科学基金资助(2007D15)104平台，将编译好的目标代码加载到芯片中。目前支持的编译器有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

8、可以观察各元件的状态[24]。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，实现了运用单片机对步进电机的稳定控制[5剖，实现grade0～grade9十级变速，转速分别是3r／min，5r／min，8r／min，10r／min，12r／