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1、微机控制系统课程设计（自动化09级）步进电机控制设计学生姓名院系专业自动化指导教师填写日期摘要该设计实现了步进电机正传、反转、加速快转、减速慢转的功能，整个系统通过写入单片机中的程序分配好控制字的存储单元以及相应的内存地址赋值；启动系统后，从单片机的I/O口输出控制脉冲，经过ULN2003驱动电路对脉冲进行处理，输出能直接控制步进电机的脉冲信号，在此基础上，重新分配I/O资源，同时可增加驱动芯片ULN2003的个数，在负载能力范围允许内，还能实现多台步进电机独立正传、反转、加速快转、减速慢转的控制。关键词：AT89C51
2、；ULN2003；步进电机AbstractThisdesignrealizedstepmotor,reversedays,speedinguptheturnfast,slow,slowturnfunction,thewholesystembywritingtothesinglechipmicrocomputerprogramallocationgoodcontrolofthewordandthecorrespondingstorageunitofthememoryaddressassignment;Rebootyours
3、ystem,fromsinglechipI/Omouthoutputcontrolpulse,afterULN2003drivingcircuitpulseprocessing,theoutputcandirectlycontrolthestepmotorpulsesignal.Onthisbasis,toredistributetheI/Oresources,alsocanincreasethenumberofULN2003drivechip,loadabilityrangewithintheallowedin,sti
4、llcanachievemoreTaiBuintomotorindependentfilm,inversion,accelerateturnfast,slow,slowturncontrol.Keywords:AT89C51;ULN2003;Steppingmotor1.计任务与要求：42.体方案设计42.1设计思路42.1.1单片机小系统选择方案52.1.2步进驱动模块方案53.模块63.1步进电机模块63.2键盘输入模块73.3ULN2003驱动模块84.整体电路仿真及实物制作95.总结与体会96.程序清单101.计
5、任务与要求：（1）控制电机的正反转；（2）控制电机的加减速。2.体方案设计2.1设计思路控制原理是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，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，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。本设计基于MCS-51的4相步进电机驱动控制系统，能够实现步进电机的正反转和速度设定。系统总体结构包括单片机小系统、电机驱动电路及键盘设定等。键盘用于控制步进电
6、机运动方向和速度参数设定，其系统框图如3-1所示：单片机方向控制驱动电路速度控制步进电机图2-1系统原理框图2.1.1单片机小系统选择方案方案一：PIC一般用于工业级，优势是抗干扰性能强。只是PIC的RAM和ROM容量不是很大，PIC芯片公司更建议使用汇编，并且没有专门开发C编译器。方案二：AVR价格稍贵,性价比高，自制下载线方便,存储空间较大,C编译器有多种。一般相同的时钟下AVR处理速度是PIC的3倍，性价比是它的优势。方案三： AT89C51系列单片机是新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机，是MCS-51系列单片
7、机的派生产品；它们在指令系统中、硬件系统和片内资源与标准的8051单片机完全兼容，无需专用的编程器/仿真器，可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，价格便宜。经三方比较，AT89C51实惠，购买方能改变，并且满足本设计需要，容易学习，所以选择该单片机小系统。2.1.2步进驱动模块方案方案一：ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。ULN2003是高压大电流阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压
8、高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。方案二：L298N是ST公司生产的芯片。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V，并且可以驱动两个二相电机，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的I/O口提供信号，而且电路简单，使用比较方便。经实验比较，L298N驱动模块运行可
