基于单片机的步进电机控制—课程设计报告.doc

河南农业大学 单 片 机 课 程 设 计 报 告 题目名称： 步进电机控制系统 专 业： 电 子 信 息 工 程 班 级： 10 电 信 一 班 学 号： 1004101021 学生姓名： 汤 炜 炜 指导老师： 王 玲 2013年 6 月 27 日 目录 1.前言 1 2. 整体设计 2 2.1步进电机28BYJ-48 2 2.1.1 28BYJ-48工作原理 2 2.1.2 28BYJ-48参数 2 2.2单片机 3 2.2.1.概述 3 2.2.2.单片机的选择 4 2.2.3.单片机的基本结构 4 3. 电路仿真设计 6 3.1 仿真软件Proteus的使用 6 3.2单片机最小系统 8 3.3液晶显示模块 9 3.4步进电机及其驱动模块 10 3.5键盘设计 11 4. 软件设计 12 4.1 Keil C51编程软件的使用及调试方法 12 4.2软件设计要求 13 4.3系统软件设计流程 13 4.3.1软件总体设计框图 13 4.4主程序 14 4.4.1头文件 14 4.4.2主程序 15 4.4.3液晶模块 16 4.4.4矩阵键盘模块 18 4.4.5电机模块 20 5. 调试与功能说明 20 5.1硬件调试 21 6. 结束语 22 7.参考文献 22 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： 表2-2 参数 值 参数 值 电压VDC 5 空载牵入频率 Hz ≥500 直流电阻25°C Ω±7% 32 空载牵出频率 Hz ≥600 步距角 5.625°/64 绝缘耐压 V 1S 600 减速比 1/64 温升 K ≤５５ 牵入转矩（100Hz时） gf.cm 250 噪音 dB ≤４０ 自定位转矩 gf.cm 300 驱动方式 四相八拍 连接线长：230mm，采用UL 26AWG 1061的电源线  3.接线示意图 图2.1 接线示意图 4.脉冲分配方式  图2.2 脉冲分配方式 2.2单片机 2.2.1.概述 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和