基于stc89c52单片机的步进电机控制系统设计

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1、电气与电子信息工程学院《单片机》课程设计报告题目：基于STC89C52单片机的步进电机控制系统设计　　　专业班级：电气工程及其自动化学　　号：　　　姓名：指导教师：设计时间：设计地点：单片机课程设计成绩评定表答辩或质疑记录：1、电机驱动模块为什么采用两块芯片，而不采用普通的一块芯片驱动？答：由于步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，它不能直接接到交直流电源上，而必须使用专业设备——步进电机控制驱动器。L297是步进电机专用控制器，它能产生4相控制信号，可用于计算机控制的两相双极和四相单相步进电机。但在本驱动电路中用L297来提供时序信号，节省了单片机IO端口的使用。L2

2、98为双全桥步进电机专用驱动芯片内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动2个二相或1个四相步进电机。2、四相四线步进电机可换成四相六线步进电机吗？答：可以，四相六线步进电机与四相四线步进电机在工作原理上类似。若要换为四相六线后，先把四相六线电机的两根电源线接到+5V电源上。然后将L298的四个输出端口out1,out2,out3,out4顺时针接步进电机的四相线上，这样就连接好了四相六线步进电机了。如过L298的输出端口是逆时针接到步进电机的四相，则电机开始时会反向运转；如果L298的输出端口随意接到步进电机的四相，或故意接得错乱，则电机启动时会抖动，

3、且不会运转。成绩评定依据：课程设计考勤情况（5％）：课程设计仿真测试情况（15％）课程设计答辩情况（30％）：完成设计任务及报告规范性（50％）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：2013年12月日课程设计任务书2013～2014学年第1学期专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目单片机课程设计二、课程设计内容（含技术指标）1．设计目的及要求（1）根据具体设计课题的技术指标和给定条件，以单片机为核心器件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，完成仿真操作。要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；（2）熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法；

4、（3）熟练使用单片机汇编语言或C51进行软件设计；（4）熟练使用Proteus、Keil软件进行仿真电路测试；（5）熟练使用Protel软件设计印刷电路板；（6）学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；（7）编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告。2．设计内容（题目名称：基于STC89C52单片机的步进电机控制系统设计）步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电

5、机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，加速及减速等功能。三、课程设计考核办法与成绩评定根据过程、报告、答辩等确定设计成绩，成绩分优、良、中、及格、不及格五等。2013年11月一、方案论证1.1设计任务及要求①以AT89C52芯片为核心，实现四线四相步进电机的正转、反转、加速以及减速功能。②增加LCD液晶显示屏，使能随时显示步进电机的转动方向和转速大小。1.2程序设计原理框图AT89C52驱动电路晶振电路复位电路控制电

6、路四相步进电机显示电路图1基本原理框图本设计方案主要包括晶振电路与复位电路、控制电路、驱动电路、显示电路四大部分。晶振电路与复位电路是为了使单片机正常工作。控制电路主要由开关按键组成，由操作者根据相应的工作需要进行操作。显示电路为了显示电机的工作状态和转速。驱动电路主要是对单片机输出的脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动。从该系统的设计要求可知，该系统的输入量为速度和方向，速度应该有增减变化，通常用加减按钮控制速度，这样只要2根口线，再加上一根方向线盒，一根启动信号线共需要4根输入线。系统的输出线与步进电机的绕组数有关。这里选四相步进电机。该电机共有四相绕组，工作电压为+5V，可以与单片机

7、共用一个电源。步进电机的四相绕组控制过程如下：P0.0口控制L297的方向控制端（CW/CCW），P0.1控制步进时钟输入端。使L297输出四相八拍工作所需的适当相序（A,B,C,D四相）。L297的四相输出接L298的IN0---IN4使其OUT0---OUT4输出放大后的四相驱动信号，驱动步进电机运行。用P1口的P1.0~P1.7控制LM016L显示步进电机的转速和转动方向。二、硬件设计本设计的硬件电路只要包括控制电路、最小系统