魏璐基于89C52单片机的步进电机控制器设计详细分解.doc

摘要 步进电机是将脉冲信号转换为角位移的元件，其调速方式相对于直流电机和三相异步电机来说还比较单一，但相对来说比较容易实现，在不发生丢步严重影响步进电机的因素外，步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数其角速度与脉冲频率成正比，而且在时间上与脉冲同步因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下，只要控制脉冲频率即可获得所需速度。Steper motor which transform pulse current into angular displacement is a original pulse current , its mode of speed control is single but it is easy according to direct current machine and three step guide motor. In condition that it doesn’t happened that lost step and overshoot have serious influence on steper motor ,the pulse rate of step motor is only on basis of pulse frequency, rotor tooth number and number of beats ,it isn’t affected by load . its palstance is in proportion to pulse frequency and has the same step with pulse at the time. So on the condition that rotor tooth number run the beat achieve to some numbers, if pulse frequency is controlled, the speed needed would be getted. This design is on account of corotation, start， stop，inversion, accelerate and moderate of steper motor being controlled by 89C52 single chip microcomputer, Add a temperature detection module on the basis of the designing, At the same time, this design also is added to digital display circuit. It can be used to show rotation number of steper motor and operating state of steper motor. Key words: STC89C52 single chip microcomputer chopper control Stepper motor DS18B20 目 录 第1章 步进电机的概述 1 1.1 步进电机原理 1 1.1.1 反应式步进电机 1 1.1.2 感应式步进电机 2 1.1.3 混合式步进电机 2 1.1.4 步进电机工作方式 3 1.2 步进电机的工作特点 4 1.4 步进电机常见的控制方案与驱动技术简介 4 第2章 系统的总体设计方案 7 第3章 步进电机控制器硬件电路设计 9 3.1 主控电路设计 9 3.2 按键模块（矩阵键盘） 9 3.3 温度模块 10 3.3 液晶显示模块 11 3.4声光报警模块 12 3.5电机驱动模块 13 3.6 测速模块 14 第4章 系统软件设计 15 4.1系统软件设计的总体结构 15 4.2 主程序流程的设计 16 4.3 温度监测技术 16 4.4 按键流程的设计 16 4.5 光电传感测速 17 4.6 报警流程的设计 18 4.7 液晶显示流程设计 18 第5章 总 结 20 5.1 全文总结和心得体会 20 5.2 系统存在的问题和改进方案 20 5.3 展望 21 参考文献 21 致谢 22 附 录 23 附录一 系统设计电路总图 23 附录二 PCB图 24 附录二 软件程序 25 第1章 步进电机的概述 1.1 步进电机原理 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的控制元件。在非超载的情况下，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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累