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数理与信息工程学院 《单片机原理及应用》期末学期课程设计 题 目： 基于单片机的步进电机控制系统 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信041班 姓 名： 林 浩 波 学 号： 指导老师： 余 水 宝 成 绩： 12 自己的东西偏少，格式欠规范化 (2007.1) 目 录 第1章 引 言………………………………………………………………….3 1.1 步进电机控制系统概述………………………………………………….3 1.2 本设计任务和主要内容……………………………………………………4 第2章 系统主要硬件电路设计………………………………………………….5 2.1 单片机控制系统原理…………………………………………………….5 2．2 单片机主机系统电路……………………………………………………5 2.2.1时钟电路……………………………………………………………6 2.2.2复位电路……………………………………………………………6 2.3 步进电机驱动电路…………………………………………………………7 2.4 LED显示电路…………………………………………………………….8 第3章 系统的软件设计…………………………………………………………10 3.1 步进电机的位置控制……………………………………………………10 3.2 显示子程序………………………………………………………………13 第四章 结束语…………………………………………………………………17第5章 参考文献…………………………………………………………………18 基于单片机的步进电机控制系统 数理与信息工程学院 电信041 林浩波 指导教师：余水宝 第1章 引 言 在当今社会的各个领域步进电机无处不在，应用领域涉及机器人工业电子自动化设备医疗器件广告器材舞台灯光设备印刷设备计算机外部应用设备等等本设计采用6 位单片机对步进电机进行控制，通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片驱动步进电机；同时，用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制，并用数码管显示电机的转速，采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动?步进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字执行元件，随着计算机应用技术、电子技术和自动控制技术在国民经济各个领域中的普及与深入，步进电机的需求量越练越大。 随着工业技术的不断发展，以及同类产品的不断出现，步进电机面临着前所未有的挑战。但近30年来，数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展，推动步进电机的发展，为步进电机的应用开辟了广阔的前景，近几年来，步进电机 需求量一直呈现出较快的增长速度，其中扫描仪、打印机、传真VD-ROM/CD-ROM驱动器、空调及多功能自动化办公设备等应用对步进电机的需求增长最强。此外由于USB2.0的日益流行促进了高分辨率扫描仪的销售，步进电机向着小型、薄型和更小的步进角度发展。 图2-1 单片机控制系统原理框图 2．2 单片机主机系统电路 ? AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图2-3 步进电机驱动电路 图2-3为步进电机驱动电路，其中4、5、12、13脚为接地引脚，1、3、6、8脚为输出引脚，电动机各相的的接线如图，14脚是控制电机的转向，其中低电平为正转，高电平为反转；11脚是步进脉冲的输入端，9、10脚决定工作方式，其真值表如表2-1所示： 表2-1 9、10脚真值表 工作方式 9脚 10脚 双四拍 0 0 八拍 0 1 单四拍 1 0 禁止 1