单片机控制电机的正反转论文.docx

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1、单片机控制电机的正反转论文机电1301史天朗前言单片微型计算机简称单片机，它具有功能强、体积小、价格低廉、集成度高、可靠性好等优点。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大由于单片机的特殊结构形式，成为芯片级的微型计算机，在某些应用领域中，可以弥补大、中型计算机无法实现的一些功能作用，以其独特的诸多显著的优点，在各个领域中的发展及应用经久不衰，而且势头越来越迅猛，应用十分广泛，是现代技术不可或缺的重要部分。步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，在控制系统中具有广泛的应用。它是纯粹的数字控制电

2、机，能将电脉冲信号转变成角位移，即给步进驱动器接收一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，，因此适合于单片机控制。步进电机不需位移传感器就可精确定位,所以在精确定位系统中应用广泛。常见步进电机分为三种：永磁式，反应式和混合式。本设计以AT89C51单片机为核心，对步进电机进行控制，通过按键实现步进电机正转、反转、加速、减速AT89C51简介AT89C51的主要参数如表1-1所示：表1-1AT89C51的主要参数型号存储器定时器I/O串行口中断速度（MH）其他特点E2PROMROMRAM89C514K128232162

3、4低电压主要特性：4K字节可编程FLASH存储器；寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年；（全静态工作：0Hz-24MHz；三级程序存储器锁定；128×8位内部RAM；32可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；5个中断源；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路。管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P

4、0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输

5、出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些

6、特殊功能口，如下所示：管脚备选功能：P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（记时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。步进电机的工作原理电机的U1、V1、W1接电源，分别有三个开关控制，U2、V2、W2分别接地。如果给处于错齿状态的相通电，

7、则转子在电磁力的作用下，将向磁导率最大（即最小磁阻位置）位置转动，即向趋于对齿的状态转动。步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。它驱动时各线圈通电顺序如下:表1-2：步进电机线圈驱动顺序相顺序ABA’B’01100101102001131001当电机定子绕组通电时序为AB-BA’-A’B’-B’A-AB时为正转，通电时序为AB-B’A-A’B’-BA’-AB时为反转。单片机作为核心部件，向

8、步进电机输入端传送1或0信息，则可实现上述操作。通过不同长度的延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲，从而得到多种步进速度，也就是改变电机的转动速度。电机电路本设计使用步进电机两相五线电机，电压