基于PROTUES的步进电机控制系统设计.doc

基于PROTUES的步进电机控制系统设计 李哲 （陕西理工学院物电学院电子信息科学与技术专业电信103班，陕西汉中 723000） 指导教师：宋卫星 [摘要] 设计了一种步进电机控制系统，使用c51单片机控制4相步进电机，由单片机产生驱动脉冲信号，通过键盘设定步进电机的步进方向和步进速度，在液晶显示器上显示步进角度，步进方向和速度，并通过仿真软件protues对系统做仿真和测试。整个系统采用模块化设计，结构简单，可靠。 [关键词] 单片机；步进电机；转速，转向控制 Based on protues stepping motor control system design Li Zhe （Grade10,Class3,Major Electronic Information Science and Technology,Physics Dept.,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi） Tutor:Song Weixing Abstract : Designed a kind of stepping motor control system, the use of c51 control 4 phase stepping motor, the single-chip microcomputer generate a driving pulse signal, through the keyboard Settings stepping motors stepping direction and step speed, in the liquid crystal display display step Angle, stepping direction and speed, and through the simulation software of system protues simulation and test. This system USES modular design, simple structure, reliable. Key words : SCM; Stepping motor; Speed; steering control 目录 引言 1 1设计电源 1 2.四项步进电机 1 2.1步进电机 1 2.2步进电机的控制 1 2.3步进电机的工作过程 1 3电路图设计 2 3.1AT89c52的概述 2 3.2最小系统 2 3.3复位电路 2 3.4控制电路 3 3.5电机驱动电路 3 4程序设计 3 4.1 主程序框图 3 4.2 步进电机速度控制程序框图 4 4.3 控制开关输入程序框图 5 5结束语 6 [参考文献] 7 附录A 源程序 8 附录B 10 引言 通过控制AT89c52芯片，实现对四相步进电机的转动控制。具体功能主要是控制电机正转、反转、加速与减速。 具体工作过程是：给作品通电后，步进电机按照预先设置的转速和转动方式转动。调整正反转按钮，步进电机实现正反转切换；按下加速开关，步进电机转速加快；按下减速开关时，电机转速减慢。 实现设计具体用到的仪器：AT89C52芯片、开关单元、四项步进电机等。 实现设计具体电路单元有：单片机最小系统、步进电机连接电路、开关连接电路。 1设计电源 AT89C51单片机需要的电源是5v直流电源，我们所用的电是220V50HZ，这要需要交流电源220V转换5V直流电源，利用变压器的原理220v进行降压，单片机控制系统以及外围芯片供电采用7805系列三端稳压器件，通过全波整流，然后进行滤波，然后进行滤波稳压，使用电容滤去交流，电路如图1.1所示。 图1.1 电源设计图 2 四项步进电机 2.1步进电机 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。 2.2步进电机的控制 (1)换相顺序控制： 通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：混合式步进电机的工作方式，其各相通电顺序为A-B-C-D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。 (2)控制步进电机的转向控制:如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。 (3)控制步进电机的速度控制:如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。 2.