毕业设计单片机控制步进电机课程设计报告.doc

2013 ~ 2014 学年 第 1 学期 《单片机原理及应用》 课 程 设 计 报 告 题 目： 单片机控制步进电机 专 业： 电子信息工程 班 级： 　　　　 姓 名： 　　　　　　　　　　　　　　　　 指导教师： 　　　 电气工程学院 2013年10月20日 任务书 课题名称 单片控制步进电机 指导教师（职称） 执行时间 2013~ 2014 学年第 1学期 第 7 周 学生姓名 学号 承担任务 1109121056 硬件部分 1109121058 电路图仿真与调试 1109121049 软件部分 1109121030 资料查找 1109121009 写Word文档 1109121052 电路图仿真与调试 1109121010 写Word文档 设计目的 1、掌握单片机芯片89C52的原理及相关接口电路的设计方法。 2、熟悉电路仿真软件protues的使用。 3、掌握单片机系统的设计步骤及基本方法。 4、熟悉KEIL软件的编程，加强C语言的能力。 5、掌握步进电机的控制方法。 6、掌握各个芯片的控制方法。 7、设计控制步进电机工作。 设计要求 （1）采用单片机控制一个四相单四拍的步进电机工作。步进电机的旋转方向由正反转控制信号控制。步进电机的步数由键盘输入，可输入的步数分别为3、6、9、12、15、18、21、24和27步，且键盘具有键盘锁功能，当键盘上锁时，步进电机不接受输入步数，也不会运转。只有当键盘锁打开并输入步数时，步进电机才开始工作。 （2）电机运转的时候有正转和反转指示灯指示。 （3）电机在运转过程中，如果过热，则电机停止运转，同时红色指示灯亮，同时警报响。 （） 上机调试程序。（） 写出设计报告。第一章 绪论 1 1.1步进电机及其发展 1 1.2步进电机的发展应用及前景 1 1.3设备及工作环境 1 第二章 系统方案整体设计 2 第三章 硬件设计 3 3.1 系统硬件设计 3 3.1.1单片机晶振电路 3 3.1.2单片机复位电路 3 3.1.3 最小单片机系统 4 3.1.4键盘设计 4 3.1.5电机部分 5 3.2 系统工作原理论述 6 第四章 软件设计 9 4.1 分析论证 9 4.1.1 步进电机运行驱动模块 9 4.1.2 温度采集模块 9 4.1.3 主函数模块 10 4.1.4 整体功效 10 4.2 程序流程图 10 参 考 文 献 17 第一章 绪论 1.1步进电机及其发展 步进电机又称为脉冲电动机或阶跃电动机，它是基于最基本的电磁感应作用，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。单片机控制的步进电机广泛地应用于工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机，大型望远镜，卫星天线定位系统等等。随着经济的发展，技术的进步和电子技术的发展，步进电机的应用领域更加广阔，同时也对步进电机的运行性能提出了更高的要求。 步进电机的原始模型起源于1830年至1860年，1870年前后开始以控制为目的的尝试，应用于氩弧灯的电极输送机构中，这被认为最早的步进电机。 1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。到20世纪60年代后期，在步进电机本体方面随着永磁材料的发展，各种实用性步进电机应运而生。步进电机往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。 1.2步进电机的发展应用及前景 我国步进电机的研究及制造起始于本世界50年代后期，从50年代后期到60年代后期，主要是高等院校和科研机构为研究一些装置而使用或开发少量产品。我国在文化大革命中开始大量生产和应用步进电机，例如江苏、浙江、北京、南京、四川等各地都有投入生产，而且都在各行业使用，其中的驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的，当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路，还有电容耦合输入的计数器，触发器，环形分配器。中等耐压的大功率半导体器件也完全国产化。70年代初期，步进电机的生产和研究都有所突破，除反映在驱动器设计方面的长足进步以外，对反应式步进电机本体