基于单片机的步进电机控制_毕业设计.doc

课程设计任务书 学院 信息科学与技术 专业 自动化 学生姓名 学号 设计题目 基于单片机的步进电机控制 ——软件设计 内容及要求： 根据单片机原理编辑软件及画出电路图实现步进电机的控制功能及电机的状态显示功能。 进度安排： 第1天： 布置课程设计题目及任务。 查找文献、资料，确立设计方案。 第2~3天： 1. 根据实际情况确定所需模块的设计方案。 第4~5天： 1. 根据系统设计的要求查找相关型号的单片机、芯片等器件的接线方法及实际参数的设置方法。 2. 在此基础上用PROTEUS软件搭建仿真电路并进行相关仿真，验证元器件 是否符合设计要求。 第6~7天： 1. 根据所搭建的硬件电路编制程序（C语言），并将其KEIL与PROTEUS两个软件进行联机调试，成功后进行实际电路搭建。 2. 课程设计结果验收，针对课程设计题目进行答辩。 3. 完成课程设计报告。 指导教师（签字）： 年 月 日 分院院长（签字）： 年 月 日 摘要 本次设计主要是用单片机控制步进电机，作为21世纪的自动化人，步进电机的精确传送与单片机的智能控制对我们有着不言而喻的重要性。因此，本次设计也就有了异样的光彩。 本设计利用STC89C52单片机，28BYJ-48步进电机实现对步进电机的控制。根据不同的需要我们可以有四个不同档位速度的选择，并可以实现正反转。为了更显人性化，我们加上了一个液晶显示屏，显示步进电机的运行状态。 关键词：步进电机，单片机 目录 1.前言 2 2. 整体设计 3 2.1步进电机28BYJ-48 3 2.1.1 28BYJ-48工作原理 3 2.1.2 28BYJ-48参数 3 2.2单片机 4 2.2.1.概述 4 2.2.2.单片机的选择 5 2.2.3.单片机的基本结构 5 3. 电路仿真设计 7 3.1 仿真软件Proteus的使用 7 3.2单片机最小系统 9 3.3液晶显示模块 10 3.4步进电机及其驱动模块 11 3.5键盘设计 12 4. 软件设计 13 4.1 Keil C51编程软件的使用及调试方法 13 4.2软件设计要求 14 4.3系统软件设计流程 14 4.3.1软件总体设计框图 14 4.3.2键盘扫描流程图 15 4.3.3显示模块流程图 16 4.3.4步进电机模块 17 4.4主程序 18 4.4.1头文件 18 4.4.2主程序 19 4.4.3液晶模块 21 4.4.4矩阵键盘模块 24 4.4.5电机模块 27 5. 调试与功能说明 29 5.1硬件调试 29 6. 结束语 30 7.参考文献 31 1.前言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：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（及步进角）。您可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您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。 步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。 2. 整体设计 2.1步进电机28BYJ-48 2.1.1 28BYJ-48工作原理 本实验选择28BYJ-48步进电机作为设计对象，步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。） 2.1.2 28BYJ-48参数 1.极限参数： 表2-1 参数 最小值 最大值 单位 工作温度 1 +60 ℃ 储存温度 -20 +75 ℃ 2.技术参数：