单片机系统开发与应用实习报告-基于at89s52单片机的控制步进电机

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1、单片机系统开发与应用工程实习报告选题名称:基于AT89S52单片机的控制步进电机系（院）:计算机工程学院专业:计算机科学与技术（嵌入式软件技术与设计）班级:姓名:学号:指导教师:学年学期:2009~2010学年第2学期2010年5月30日摘要：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。非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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

2、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。由于脉冲信号数与步距角的线性关系，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。关键词：步进电机；单片机；步距角目录1课题综述11.1课题来源和意义11.2预期目标12系统分析12.1框图设计12.2晶振电路23系统设计23.1硬件连接图23.2按键功能33.3单片机33.4驱动电路44软件设计54.1软件流程图54.2激磁方式55程序代码6总

3、结11参考文献12单片机系统开发与应用工程实习计报告1课题综述1.1课题来源和意义步进电机是一种将电脉冲转换成相应角位移或线位移的电磁机械装置，也是一种能把输出机械位移增量和输入数字脉冲对应的驱动器件。步进电机具体有快速启动、停止的能力，精度高、控制方便，因此，在工业上得到广泛应用。1.2预期目标（1）开始通电时，步进电机停止转动。（2）单片机分别接有按键开关K1、K2和K3，用来控制步进电机的转向，要求如下：l当按下K1时，步进电机正转。l当按下K2时，步进电机反转。l当按下K3时，步进电机停止转动。（3）正转采用1相激磁方式

4、，反转采用1~2相激磁方式。2系统分析2.1框图设计根据系统要求画出基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制框图如图2-1所示。按键电路复位电路晶振电路AT89S52电源电路驱动电路步进电机图2-1基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制框图1单片机系统开发与应用工程实习计报告系统主要包括单片机、复位电路、晶振电路、按键电路、步进电机及驱动电路几部分。2.2晶振电路AT89S52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。

5、晶振模块自带振荡器、提供低阻方波输出，并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器（硅振荡器）。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高，多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。图2-2为晶振电路。图2-2晶振电路3系统设计3.1硬件连接图根据图2-1，可以设计出单片机控制步进电机的硬件电路图，如图3-1所示。图3-1硬件连接图1单片机系统开发与应用工程实习计报告3.2按键功能按键采用3个功能键，K1、K2和K3按键开关分别接在单片机的P0.0~P0.2引脚上，用来控制

6、步进电机的转向，作为控制信号的输入端键。按K1时，步进电机正传；按K2时，步进电机反转；按K3时，步进电机停止转动。3.3单片机At89s52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。。At89s52主要技术参数如下：l与MCS-51单片机产品兼容l8K字节在系统可编程Flash存储器l1000次擦写周期l全静态操作：0Hz～33MHzl三级加密

7、程序存储器l32个可编程I/O口线l三个16位定时器/计数器图3-2AT89S52引脚图1单片机系统开发与应用工程实习计报告3.4驱动电路单片机的输出电流太小，不能直接与步进电机相连，需要增加驱动电路。对于电流小于0.5A的步进电机，可以采用ULN2003类的驱动IC。ULN2003技术参数如下所示。最大输出电压：50V。最大连续输出电流：0.5A。最大连续输入电流：25mA。功耗：1W。如图3-3所示为2001/2002/2003/2004系列驱动器引脚图，图3-3左侧1~7引脚为输入端，接单片机P1口的输出端，引脚8接地；右

8、侧10~16引脚为输出端，接步进电机，引脚9接电源+5V，该驱动器可提供最高0.5A的电流。图3-3ULN20031单片机系统开发与应用工程实习计报告4软件设计4.1软件流程图程序设计流程图如图4-1所示，主要包括键盘扫描模块、步进电机正转模块、步进电机反转模块