单片机课程设计步进电机控制设计.docVIP

步进电机控制设计 摘要 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。结合对步进电机的了解,然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明,采用8051单片机来控制步进电机,并给出了步进电机的双相三拍控制单片机控制和三相六拍的单片机控制的具体实现方法，用汇编程序进行控制运行。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。 电机的控制系统由AT80C51单片机控制，具有抗干扰能力强，可靠性高而且系统扩展容易等优势。本次课程设计中着重于通过控制脉冲数来控制位移，实现准确定位。基于步进电机本身的优越性和应用的广泛性，这正是用单片机控制步进电机课程设计的实际意义。 关键字：步进电机 ,角位移,单片机 ,脉冲 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc287282694 1 课题描述 PAGEREF _Toc287282694 \h 1 HYPERLINK \l _Toc287282695 2总体实现原理 1 HYPERLINK \l _Toc287282696 3 步进电机原理及硬件设计 PAGEREF _Toc287282696 \h 2 HYPERLINK \l _Toc287282697 3.1 单片机电路 PAGEREF _Toc287282697 \h 2 HYPERLINK \l _Toc287282698 3.1.1 AT89C51单片机的组成结构 PAGEREF _Toc287282698 \h 2 HYPERLINK \l _Toc287282699 3.1.2 AT89C51单片机的引脚及功能 PAGEREF _Toc287282699 \h 4 HYPERLINK \l _Toc287282700 3.2步进电机 PAGEREF _Toc287282700 \h 6 HYPERLINK \l _Toc287282701 3.2.1 步进电机的工作原理 PAGEREF _Toc287282701 \h 6 HYPERLINK \l _Toc287282702 3.2.2控制原理 PAGEREF _Toc287282702 \h 7 HYPERLINK \l _Toc287282703 3.2.3步进电机的驱动方式 PAGEREF _Toc287282703 \h 8 HYPERLINK \l _Toc287282704 3.2.4最小系统 PAGEREF _Toc287282704 \h 9 HYPERLINK \l _Toc287282705 3.3输入显示部分 PAGEREF _Toc287282705 \h 10 HYPERLINK \l _Toc287282706 3.4 电源 PAGEREF _Toc287282706 \h 11 HYPERLINK \l _Toc287282707 4 软件程序设计 PAGEREF _Toc287282707 \h 11 HYPERLINK \l _Toc287282708 4.1 主程序的设计 PAGEREF _Toc287282708 \h 12 HYPERLINK \l _Toc287282709 4.2 定时中断设计 PAGEREF _Toc287282709 \h 13 HYPERLINK \l _Toc287282710 4.3 外部中断设计 PAGEREF _Toc287282710 \h 13 HYPERLINK \l _Toc287282711 4.4 系统软件程序 PAGEREF _Toc287282711 \h 14 HYPERLINK \l _Toc287282712 总结 PAGEREF _Toc287282712 \h 19 HYPERLINK \l _Toc287282713 致谢 PAGEREF _Toc287282713 \h 20 HYPERLINK \l _Toc287282714 参考文献 PAGEREF _Toc287282714 \h 21 1 课题描述 传统的步进电机控制方法是由触发器产生控制脉冲来进行的，此种方法工作方式单一且难于实现人机交互，当步进