基于AT89S5单片机的单轴步进电机控制器设计稿毕业设计稿.docVIP

基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计 The Design of Single Axis Stepper Motor Controller Based on AT89S51 MCU 目 录 摘要 I Abstract II 引言 1 第一章 设计背景 2 1.1 步进电机发展史 2 1.2 我国步进电机的发展 2 1.3 步进电机的发展趋势 3 第二章 方案设计 4 2.1 提出设计课题 4 2.2 步进电机的工作原理 5 2.3 步进电机的控制 6 2.3.1 步进电机的驱动 6 2.3.2 步进电机的调速 9 2.3.3 步进电机的开环控制 11 2.4 确定设计方案 11 第三章 硬件设计 14 3.1 单片机最小系统 14 3.2 步进电机驱动电路 14 3.3 显示电路 19 3.4 独立按键电路 21 第四章 软件设计 23 4.1 系统主程序 23 4.2 系统初始化子程序 25 4.3 按键子程序 27 4.4 显示子程序 30 第五章 仿真调试 32 结论 33 致谢 34 参考文献 35 附录 36 附录A：整体设计原理图 36 附录B：整体仿真图 37 附录C：C源程序代码 41 基于AT89S51单片机的单轴步进电机控制器设计 摘要：本文阐述了步进电动机、、控制原理，并对步进电机控制器进行了设计。步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。通过单片机对步进电机的转速进行控制，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。这一现行关系的存在加上步进电机只有周期性的误差而无积累等特点，使得在速度、位置等控制领域。本设计中采用AT89S51型单片机、L297步进电机专用控制器以及L298N驱动芯片组成步进电机控制电路实现对步进电机的控制。通过按键设置行程，由按键控制步进电机正转前进、停止以及反转复位，并可以由相应按键控制步进电机加减速前进和复位。再由液晶LCD1602显示定位行程、转动方向、当前行程值和状态。设计中主要使用Altium designer软件绘制原理图，使用Proteus软件进行程序代码的仿真和功能的理论验证，从而完成对步进电机控制器的设计。 关键词：AT89S51单片机；L297；L298N；步进电机；LCD1602；仿真 The Design of Single Axis Stepper Motor Controller Based n AT89S51 MCU Abstract: This paper has described the control principle of the stepper motor speed, angle, torque, and made the corresponding design of the stepping motor controller. Stepper motor is a precision electromechanical stepping motion of the Executive Yuan, it is the electric pulse signal into open-loop control components of angular displacement or linear displacement of the. Through the microcontroller to control the stepper motor speed, in the non-overload case, the motor speed, stop location only depends on the pulse signal frequency and pulse number, regardless of load changes. Characteristics and only a periodic error of stepper motors without the accumulation of the current relationship, makes the speed, position and other areas controlled by stepper motor control becomes very simple. The design uses AT89S51 MCU, L297 step motor controller and L298N driver chip dedicate