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根据下述资料完成对硬件仿真的实现 要求1：必须用proteus和keil联机实现仿真 要求2：必须按照protel电路图 用proteus做出电路图 要求3：交给我的三样东西 a.系统原理电路图1份。b.电路仿真运行数据1份 C.汇编语言一份 步进电机系统设计 .1 四相步进电机工作原理 本设计所采用的是国产20BY-0型步进电机，它使用+5V直流电源，步距角为18度。电机线圈由四相组成，即A、B、C、D四相，驱动方式为二相激磁方式，电机示意图和各线圈通电顺序如图4.1和表4.1所示： 图4.1 步进电机原理图 表4.1 相顺序 A B C D 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 2 0 0 1 1 3 1 0 0 1 相顺序从0到1称为一步，电机轴将转过18度，0(1(2(3(4则称为通电一周，转轴将转过72度，若循环进行这种通电一周的操作，电机便连续的转动起来，而进行相反的通电顺序如4(3(2(1将使电机同速反转。通电一周的周期越短，即驱动频率越高，则电机转速越快，但步进电机的转速也不可能太快，因为它每走一步需要一定的时间，若信号频率过高，可能导致电机失步，甚至只在原步颤动。 .2 硬件设计本设计采用51单片机AT89C51（晶振频率为12MHZ）对四相六线制步进电机（内阻33欧，步进1.8度，额定电压12V）进行控制。通过I/O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。构成步进电机的驱动电路，ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN 达林顿管组成。 该电路的特点如下： ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。 ULN2003 采用DIP—16 或SOP—16 塑料封装。 ULN2003方框图如图4.2所示。 4.2 ULN2003内部方框图 利用ULN2003以及AT89C51设计的步进电机驱动电路如图4.3所示。 图4.3 ULN2003和AT89C51构成的驱动电路 51的25-28口接ULN2003的1-4输入端。另外，用键盘来对电机的状态进行控制用数码管显示电机的转速，采用作为2位单个数码管的显示驱动。其电路图如图所示。通过51的内部变成发送数据。将图图连接起来，使之实现：按下启动键，电机旋转，按下加1键，速度增加，按下减键，速度降低转/分转/分，按下停止键，电机停转。速度值在数码管上显示出来。 综合以上方案，总如所示。  5 步进电机系统设计.1 软件设计控制系统分个功能模块，分别是转速设置、 5.1.1 转速设置 根据赋给计数器的计数初值，我们可以计算出步进电机各相脉宽信号的频率和电机转速，也可以反过来根据对电机转速要求，计算并调整计算初值。 12Mhz的晶振，一个机器周期是1us （5.1） 上式计算出了一个机器周期子上的12是12个节拍，分母是晶振频率时钟为f=hz，设计数初值为n，要求转速为0.25转/秒，对四相步进电机而言即为5步/秒，则有： （5.2） （5.3） 反过来，当计数器初值确定时，决定了电机的转速，如计数初值为0时，有电机转速为步每秒（本设计中最慢速度）；当计数初值为时，电机转速为步每秒（本设计中最快速度）。具体设置初值及转速见表.2。 表.2 转速设置表 步速 转速计数初值 3 0.15 5 0.25 200000 15 0.75 66667 25 1.25 40000 5.1.2 数码管显示 因为本设计中采用的数码管是共阴的，所以当AT89C51的对应管脚发送的是高电平信号，数码管中对应的LED就亮起来。 本设计中的相应速度档次不涉及小数点，故数码管的dp位无论在何时均为低电平。数码管的各个数字显示二进制代码如表5.3所示： 表5.3 数码管的显示原理 数字 要亮的LED 相应P0/P1输出的二进制及16进制 0 abcdefFCH 1 bc60H 2 abdegDAH 3 abcdgF2H 4 bcfg66H 5 acdfgB6H 6 acdefgBEH 7 abcE0H 8 abcdefg 111