畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)專業(yè)名稱：電子信息科學(xué)與技術(shù) 作者姓名：鄒代好 指導(dǎo)老師：周達(dá)琳摘要：本設(shè)計(jì)首先介紹了stc89c51單片機(jī)、l297、l298n驅(qū)動(dòng)電路及四相四拍步進(jìn)電機(jī)的基本原理與功能，并由這些器件的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)組成的基本框架。整個(gè)系統(tǒng)通過單片機(jī)內(nèi)部程序的控制，從i/o口輸出控制脈沖，經(jīng)過l297、l298n驅(qū)動(dòng)電路的處理，輸入能直接適合步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)；在此基礎(chǔ)上，重新分配i/o資源，同時(shí)增加驅(qū)動(dòng)芯片l297、l298n的個(gè)數(shù)，使能同時(shí)控制3臺(tái)四相四拍步進(jìn)電機(jī)的獨(dú)立的啟停、加速、轉(zhuǎn)向等控制。關(guān)鍵字：stc89c51單片機(jī)； l297；l298n; 四相四拍步進(jìn)電機(jī)spe

2、cialty:electronic information science and technology author: daihao zou instructs teacher: dalin zhouabstract：this design first introduction the stc89 c51 list slice machine, l297, l298 the n drive electric circuit and four mutually four clap a step into basic principle and function of electrical en

3、gineering, and from the characteristics of these spare parts design the system constitute of basic frame.the whole system pass list slice machine inner part procedure of control, from the i/o output control pulse, through l297, l298 the n drive electric circuit of processing, importation ability dir

4、ect in keeping with step enter electrical engineering of control signal;reallocate an i/o resources on this foundation, the increment drive the chip l297, l298 n piece in the meantime and make ability in the meantime control 3 set four mutually four clap a step into the electrical engineering of ind

5、ependence of the qi stop, acceleration, change direction etc. control.key words：stc89c51mcu；l297；l298； stepping motor of four mutually four clap目錄前言11 stc89c51單片機(jī)的基本性能及特點(diǎn)21.1 stc89c51單片機(jī)簡(jiǎn)介 2 1.1.1 stc89c51單片機(jī)的特點(diǎn) 2 1.1.2 stc89c51單片機(jī)管腳圖32 步進(jìn)電機(jī)的的基本原理及特點(diǎn) 32.1 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 3 2.2 步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)及加/減速控制方案4 2.3 步進(jìn)電機(jī)的換向問題

6、 53 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片原理 53.1 l298n的特點(diǎn) 6 3.2 l297的特點(diǎn) 64 基于stc89c51多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)84.1 系統(tǒng)組成及原理框圖9 4.1.1 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)10 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4.2.1 步進(jìn)電機(jī)的控制任務(wù)11 4.2.2 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制程序及流程框圖12 4.2.3 變頻調(diào)速程序流程圖與程序12結(jié)束語13參考文獻(xiàn) 15致謝 15前言步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的控制電機(jī)。目前，數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和永磁材料的迅速發(fā)展，推動(dòng)了步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展。本設(shè)計(jì)針對(duì)目前各個(gè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化的需要，采用stc89c51單片機(jī)與l297，l298驅(qū)

7、動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)獨(dú)立工作，將它應(yīng)用與復(fù)雜的控制領(lǐng)域，能使許多半自動(dòng)控制的系統(tǒng)完全成為真正的全自動(dòng)，特別是用在機(jī)器人等領(lǐng)域，能極大的提高生產(chǎn)力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。由于步進(jìn)電機(jī)具有快速啟動(dòng)、精確步進(jìn)和定位等特點(diǎn)，因而在數(shù)控機(jī)床，繪圖儀，打印機(jī)以及光學(xué)儀器中得到廣泛的應(yīng)用。1 stc89c51單片機(jī)的基本性能及特點(diǎn) 1.1 stc89c51單片機(jī)簡(jiǎn)介stc89c51rc/rd+系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容的8051單片機(jī)。 1.1.1 stc89c51單片機(jī)的特點(diǎn) stc89c51單片機(jī)具有增強(qiáng)型12時(shí)鐘/機(jī)器周期，6時(shí)鐘機(jī)器/周任意選擇，

8、工作電壓為5.5v-3.4v（5v單片機(jī)）/3.8v-2.0v（5v單片機(jī)）；作頻率范圍：040mhz，相當(dāng)與普通8051的080mhz.實(shí)際頻率可達(dá)48mhz。 用戶應(yīng)用程序空間為4k/8k/13k/16k/20k/32k/64k/字節(jié) ；片上集成1280字節(jié)/512字節(jié)ram；有32/36個(gè)通用i/o口，p1/p2/p3/p4是準(zhǔn)雙向口；集成isp（在系統(tǒng)可編程）/ipa（在應(yīng)用可編程），無需專用的編程器/防真器，可通過串行口（p3.0/p3.1）直接下載用戶程序，8k程序3秒就可以完成一片，具備eeprom功能，工作溫度范圍在075度，共有3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成

9、2個(gè)8位定時(shí)器使用；封裝形式有pdip-40，plcc-44，pqfp-44等。 1.1.2 stc89c51單片機(jī)管腳圖如下（圖1）（圖1）stc89c51dip方式的引腳2步進(jìn)電機(jī)的的基本原理及特點(diǎn)2.1 步進(jìn)電機(jī)的基本原理2.1.1 脈沖控制原理 步進(jìn)電機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的控制電動(dòng)機(jī)。說通俗點(diǎn)，就是給一個(gè)電脈沖，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或者前進(jìn)一步，因此，步進(jìn)電機(jī)也稱脈沖電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它是通過輸入脈沖信號(hào)來進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制

10、電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，因此非常適合于單片機(jī)控制。步進(jìn)電機(jī)的角位移或線位移量與電脈沖成正比，它的轉(zhuǎn)速或線速度與電脈沖頻率成正比。在負(fù)載能力范圍內(nèi)這些關(guān)系不因電源電壓、負(fù)載大小、環(huán)境條件的波動(dòng)而變化。通過改變脈沖頻率的高低可以在很大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速，并能進(jìn)行快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。2.1.2 步進(jìn)電機(jī)的類型 步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（簡(jiǎn)稱vr）、永磁式步進(jìn)電（簡(jiǎn)稱pm）和混合式步進(jìn)電機(jī)（簡(jiǎn)稱hb）。永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁

11、路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角. 一般為 1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。2.2.3步進(jìn)電機(jī)的相排原理 由于反應(yīng)式電動(dòng)機(jī)使用較多，具有一定的代表性，下面就對(duì)這種步進(jìn)電機(jī)做簡(jiǎn)要的介紹。反應(yīng)式電動(dòng)機(jī)主要也由定子與轉(zhuǎn)子組成，在定子上有n個(gè)磁極，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)磁極上繞有一組線圈，這組線圈就稱為一相；因此有n個(gè)磁極就有n/2相；以三相反應(yīng)式電動(dòng)機(jī)為例，三相繞組用a、b、c來表示，定子兩個(gè)磁極之間的夾角為60度，各磁極上有5個(gè)均勻分布的矩形小齒；而轉(zhuǎn)子上沒有繞組，他

12、上面有40個(gè)矩形小齒均勻分布在圓周上，相鄰兩個(gè)夾角為9度。當(dāng)某一相繞組通電時(shí)，與之相應(yīng)的兩個(gè)磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)，經(jīng)過轉(zhuǎn)子形成閉合環(huán)路。此時(shí)如果該相定子上的小齒和轉(zhuǎn)子上的小齒沒對(duì)齊，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使之與定子上的小齒對(duì)齊，所以說，錯(cuò)次上產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的原因。若a相通電，b和c相不通電，我們以a相小齒對(duì)齊釘子上的小齒為初態(tài)，并設(shè)與a相磁極中心線對(duì)齊的定子上的小齒為0號(hào)齒，依次排列，由于b相磁極與a相相差120度，它不是9度的整數(shù)倍，所以b相定子上的小齒沒和轉(zhuǎn)子上的對(duì)齊，其中13號(hào)小齒靠近b相中心線，且與中心線相差3度，如果此時(shí)改變a相通電為b相通電，a和c不通電，則b相磁極產(chǎn)生的

13、磁場(chǎng)使定子上的13號(hào)小齒對(duì)齊，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)3度，即走了一步。同理，若按abca順序輪流通電一次，轉(zhuǎn)子則正轉(zhuǎn)前進(jìn)3步，若按acba順序通電，則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)3步。從一相通電到另一相通電稱為一拍，上述為三相單三拍運(yùn)行方式，“單”是指每次只有一相繞組通電。若按aabbbcccaa順序通電，則稱之為三相六拍運(yùn)行方式，若按abbccaab順序通電，則稱為三相雙三拍運(yùn)行方式。通過對(duì)它每相線圈中的電流的順序切換使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電路有脈沖信號(hào)來控制，所以調(diào)解脈沖信號(hào)的頻率變可以改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電機(jī)有兩種工作方式：整步方式和半步方式。以步進(jìn)角1.8度四相混合式步進(jìn)電機(jī)為例，在整步方式下，步進(jìn)電機(jī)每接收一個(gè)

14、脈沖，旋轉(zhuǎn)1.8度，旋轉(zhuǎn)一周，則需要200個(gè)脈沖，在半步方式下，步進(jìn)電機(jī)每接收一個(gè)脈沖，旋轉(zhuǎn)0.9度，旋轉(zhuǎn)一周，則需要400個(gè)脈沖。控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)必須按一定時(shí)序?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)引線輸入脈沖轉(zhuǎn)子走一步所轉(zhuǎn)過的角稱為步距角，一般出廠的步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)給出了固定了步距角的值。稱為電機(jī)的固有步距角，它不一定是實(shí)際中的真正的步距角。實(shí)際工作中，為了滿足不同的要求系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般都支持所謂的細(xì)分功能，一般有半步細(xì)分狀態(tài)、5細(xì)分狀態(tài)、10細(xì)分狀態(tài)、20細(xì)分狀態(tài)、40細(xì)分狀態(tài)。如一個(gè)固有步距角為1.8度，在上述步距角時(shí)分別為0.9、0.36.0.18、0.09、0.045度。細(xì)分功能完全是有驅(qū)動(dòng)器靠精確控制電

15、機(jī)所產(chǎn)生，與電機(jī)無關(guān)。2.2 步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)及加/減速控制方案步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最高起動(dòng)頻率（突跳頻率）一般為0.1khz到3-4khz，而最高運(yùn)行頻率則可以達(dá)到n*102 khz。以超過最高起動(dòng)頻率的頻率直接起動(dòng)，將出現(xiàn)失步現(xiàn)象，甚至無法起動(dòng)。較為理想的起動(dòng)曲線，應(yīng)是按指數(shù)規(guī)律起動(dòng)。但實(shí)際應(yīng)用對(duì)起動(dòng)段的處理可采用按直線擬合的方法，即階梯升速法?？砂磧煞N情況處理，已知突跳頻率則按突跳頻率分段起動(dòng)，分段數(shù)n=f/fq。未知突跳頻率，則按段擬合至給定的起動(dòng)頻率，每段頻率的遞增量（后稱階梯頻率）f=f/8,即采用8段擬合。在運(yùn)行控制過程中，將起始的速度（頻率）分為n分作為階梯頻率，采用階梯升速法將速度連續(xù)升

16、到所需要的速度，然后鎖定，按預(yù)置的曲線運(yùn)行。如（圖2）所示。圖2 階梯升速起動(dòng) 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的加/減速控制，實(shí)際上就是控制發(fā)脈沖的頻率，升速時(shí)，使脈沖頻率增高，減速時(shí)相反。如果使用定時(shí)中斷來控制電機(jī)的速度，加減速控制就是不斷改變定時(shí)器的初值。速度從v1v2如果是線性增加，則按給定的斜率升/降速；如果是突變，則按階梯升速法處理。在此過程中要處理好兩個(gè)問題： 速度轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)盡量短；為了縮短速度轉(zhuǎn)換的時(shí)間，可以采用建立數(shù)據(jù)表的方法。結(jié)合各曲線段的頻率和各段間的階梯頻率便可以建立一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)表，并通過轉(zhuǎn)換程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為定時(shí)初值表。通過在不同的階段調(diào)用相應(yīng)的定時(shí)初值，控制電機(jī)的運(yùn)行。定時(shí)初值的

17、計(jì)算是在定時(shí)中斷外實(shí)現(xiàn)的，并不占用中斷時(shí)間，保證電機(jī)的高速運(yùn)行。 保證控制速度的精確性；要從一個(gè)速度準(zhǔn)確達(dá)到另外一個(gè)速度，就要建立一個(gè)校驗(yàn)機(jī)制，以防超過或未達(dá)到所需速度。 2.3 步進(jìn)電機(jī)的換向問題 一般來說，驅(qū)動(dòng)器的輸入共有3路，它們是：步進(jìn)脈沖信號(hào)cp、方向電平dir、脫機(jī)信號(hào)free。它們?cè)隍?qū)動(dòng)器內(nèi)部分別通過限流電阻接入光耦的負(fù)輸入端，且電路形式完全相同，在這三路輸入信號(hào)的共同的控制下，驅(qū)動(dòng)器將輸入合適的電流來控制步進(jìn)電機(jī)完成制定的操作。另外，驅(qū)動(dòng)器一般有一個(gè)接入端opto，該端口為三路信號(hào)的公共正端（三路光耦的正輸入端），三路輸入信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部是公共正端（三路光耦的正端），三路深入信

18、號(hào)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部接成共陽方式，所以opto端須接外部系統(tǒng)的vcc，并在需要的情況下加限流電阻r，保證驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部光耦提供合適的驅(qū)動(dòng)電流。 步進(jìn)脈沖信號(hào)cp 步進(jìn)脈沖信號(hào)cp用于控制步進(jìn)電機(jī)的位置與速度，也就是說：驅(qū)動(dòng)器沒接受一個(gè)cp脈沖就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的步距角，cp脈沖的頻率改變則會(huì)使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變，控制cp脈沖的個(gè)數(shù)，則可以使步進(jìn)電機(jī)精確定位。 方向電平dir 方向電平信號(hào)dir用于控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，此端為高電平時(shí)，電機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)向，此端為低電平時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)向另位一個(gè)方向，電機(jī)轉(zhuǎn)相必須在電機(jī)停機(jī)后進(jìn)行，并且換向信號(hào)一定要在前一個(gè)方向的最后一個(gè)cp脈沖結(jié)束后以及下一個(gè)方向的第一個(gè)

19、脈沖前發(fā)出。 脫機(jī)電平信號(hào)free 當(dāng)驅(qū)動(dòng)器上電后，步進(jìn)電機(jī)處于鎖定狀態(tài)（未施加cp脈沖時(shí)）或者運(yùn)行狀態(tài)（施加cp脈沖時(shí)），但當(dāng)用戶想手動(dòng)調(diào)整電機(jī)而又不想關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器電源，這時(shí)就可以用到此信號(hào)，當(dāng)次信號(hào)起作用時(shí)（低電平有效），電機(jī)處于自由無力矩狀態(tài)，當(dāng)此信號(hào)為高電平時(shí)或懸空不接時(shí)，取消脫機(jī)狀態(tài)。此信號(hào)用戶可選用，如果不需要此功能，此端不接即可。 步進(jìn)電機(jī)換向時(shí)，一定要在電機(jī)降速停止或降到突跳頻率范圍之內(nèi)再換向，以免產(chǎn)生較大的沖擊而損壞電機(jī)。換向信號(hào)一定要在前一個(gè)方向的最后一個(gè)cp脈沖結(jié)束后以及下一個(gè)方向的第一個(gè)cp脈沖前發(fā)出。如(圖3)所示。對(duì)于cp脈沖的設(shè)計(jì)主要要求其有一定的脈沖寬度（一般不小

20、于5s）、脈沖序列的均勻度及高低電平方式。在某一高速下的正、反向切換實(shí)質(zhì)包含了降速換向升速三個(gè)過程。3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片原理3.1 l298n的特點(diǎn)l298n原理圖及相關(guān)引腳功能如圖（4） 圖（4）l298n驅(qū)動(dòng)芯片l298各引腳功能： out1、 out2 此腳是全橋式驅(qū)動(dòng)a與b的輸入端，用來連接負(fù)載； vs: 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的輸入端，此腳與地之間要連接高，低頻耦合電容； in1、 in2 輸入標(biāo)準(zhǔn)ttl邏輯電平信號(hào)，用來控制全橋式驅(qū)動(dòng)器a與b的開與關(guān)；en a、 en b 使能控制端，輸入標(biāo)準(zhǔn)ttl邏輯電平信號(hào)，分別控制全橋式驅(qū)動(dòng)a與b的工作狀態(tài)，低電平時(shí)全橋式驅(qū)動(dòng)器禁止工作，輸入端1與2（

21、3與4）無輸出； gnd: 接地端，新片本身的散熱片與8相通； vss: 邏輯控制部分的電源輸入端；in3、in4 輸入標(biāo)準(zhǔn)的ttl邏輯電平信號(hào)，用來控制全橋式驅(qū)動(dòng)器b的開與關(guān)； out、out4 此兩腳是全橋式驅(qū)動(dòng)器b的輸出端，用來連接負(fù)載。3.2 l297的特點(diǎn) l297芯片引腳如圖（5） （圖5）集成1297芯片是具有20個(gè)引腳的雙列直插式塑膠封裝的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制器(包括集成的硬件環(huán)形分配器)。它可產(chǎn)生四相驅(qū)動(dòng)信號(hào)，能用半步(八拍)和全步(四拍)等方式驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)控制的兩相雙極或四相單極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。該芯片內(nèi)部的pwm斬波器允許在關(guān)模式下控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組電流，由于相序信號(hào)也是由內(nèi)部產(chǎn)生的，

22、因此它只需要時(shí)鐘、方向和模式輸入信號(hào)便能控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可減輕微處理器和程序設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)。l297單片步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制器集成電路的核心是脈沖分配器，l297還設(shè)有兩個(gè)pwm斬波器來控制線繞組電流，實(shí)現(xiàn)恒流斬波控制，以獲得良好的轉(zhuǎn)矩一頻率特性適用于雙極性兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或單極性四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制l297只需從上位機(jī)接受方向(正反轉(zhuǎn))，模式(半步基本步距)，時(shí)鐘(步進(jìn)脈沖)3個(gè)輸入信號(hào)它產(chǎn)生3種相序的信號(hào)，對(duì)應(yīng)于3種不同的工作方式：半步方式(四相八拍)；基本步距，單相激勵(lì)方式(單相四拍)；基本步距，兩相激勵(lì)方式(兩相兩拍)其工作方式輸出的波形如圖35所示，初狀態(tài)(home)是abcd= 0101l29

23、7是20腳雙列直插式塑料封裝，常以+5v供電用cwccw控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，取1和取0時(shí)的轉(zhuǎn)向相反clock為步進(jìn)脈沖信號(hào)輸入端，在每一個(gè)脈沖的下降沿，電機(jī)產(chǎn)生一步步進(jìn)halffull為半步或基本步距模式設(shè)置，為1時(shí)是半步模式，為0時(shí)是基本步距若halffuu取低電平，當(dāng)脈沖分配器工作于奇數(shù)狀態(tài)，則為兩相激勵(lì)方式；當(dāng)脈沖分配器工作于偶數(shù)狀態(tài)，則為單相激勵(lì)方式control斬波控制，當(dāng)為0時(shí)控制inh 1和inh2；當(dāng)為1時(shí)控制abcdenable使能輸入，當(dāng)為0時(shí)，inh 1，inh 2，a，b，c和d都為0reset輸入，當(dāng)為0時(shí)，脈沖分配器回到初狀態(tài)(home)l297通過控制l298雙h集成

24、電路，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)電路中，l297的l5腳上的兩個(gè)電阻用來調(diào)節(jié)斬波器電路的參考電壓，該電壓將與通過管腳l3，l4所反饋的電位的大小比較，來確定是否進(jìn)行斬波控制，以達(dá)到控制電機(jī)繞組電流峰值、保護(hù)步進(jìn)電機(jī)的目的。4 基于stc89c51多步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)組成及原理框圖（圖6） （圖6） 4.2系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)4.2.1 298與l297的系統(tǒng)連接 如 （圖7）4.3 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)：4.3.1 步進(jìn)電機(jī)的控制任務(wù)是：判斷旋轉(zhuǎn)方向按順序送出控制字；判斷字是否送完4.3.2 四相四拍控制程序的設(shè)計(jì)方法 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所要走難道步數(shù)在r4中，轉(zhuǎn)向標(biāo)志存放在程序狀態(tài)寄存器psw的用戶

25、標(biāo)志位f（d5h）中。當(dāng)f0=0時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)f0=1時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。正反轉(zhuǎn)控制字存放在單元見表1中，其中，26h和2dh中存放控制字的技術(shù)標(biāo)志。節(jié)拍通電順序控制字正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)二進(jìn)制十六進(jìn)制14a000000010123b000000100232c000001000441d0000100008表（1）反轉(zhuǎn)控制字存放單元控制字內(nèi)存字節(jié)地址正轉(zhuǎn)01h02h04h08h00h20h21h22h23h24h反轉(zhuǎn)01h08h04h02h00h25h26h27h28h29h表（2）正反轉(zhuǎn)的內(nèi)存地址賦值4.3.2步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制流程框圖（圖8）及程序 （圖8）程序延時(shí)控制流程圖步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制可由

26、程序延時(shí)來完成，也可由定時(shí)器延時(shí)來完成，相應(yīng)的程序如下：push a ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) mov r4，#n ；設(shè)置步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器 clr c ；轉(zhuǎn)向標(biāo)志為1，轉(zhuǎn)移orl c,d5hjc rotemov r0,#20h ；正轉(zhuǎn)控制字首址ajmp looprote:mov r0,27h ；反轉(zhuǎn)控制字首址loop:mov a，r0mov p1，a ；輸出控制脈沖acall dly ；調(diào)用延時(shí)程序inc r0 ；控制字存儲(chǔ)地址增1mov a，#00h.orl a，r0 ；是結(jié)束標(biāo)志轉(zhuǎn)移jz tplloop1： djnz r4，；loop ；步數(shù)不為0，轉(zhuǎn)移pop arertpl： mov a，r0 ；恢復(fù)控制字

27、首址clr csubb a，#06hmov r0，aajmp loop1dly： mov r2，#mdly1： mov a，#m1loop： dec ajnz loopdjnz r2，dly1ret4.3 .3 變頻調(diào)速程序流程圖與程序 在升、降頻率過程中，考慮到步進(jìn)電機(jī)的慣性，要求每改變一次頻率，需持續(xù)運(yùn)行一定的步數(shù)，稱頻率階梯步長(zhǎng)，采用直線方式，頻率階梯步長(zhǎng)的值為常數(shù)，有初始啟動(dòng)頻率到恒速運(yùn)行頻率的階梯步長(zhǎng)數(shù)，稱為頻率的階梯數(shù)。編寫這段程序作如下標(biāo)明：利用定時(shí)器t0延時(shí)，起初值存放在eprom存儲(chǔ)器的同一頁面中。上半頁面為升頻段，定時(shí)器初值由大變??；下半頁面為降頻段，定時(shí)器初值由大變小。降

28、頻是升頻的逆過程。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行控制標(biāo)志位定義見下表（三） 位地址標(biāo)志內(nèi)容70h運(yùn)行方式：0恒速，1變速71h變速方式：0降頻，1升速72h恒速轉(zhuǎn)向：0正轉(zhuǎn)，1反轉(zhuǎn)73h升速轉(zhuǎn)向：0正轉(zhuǎn)，1反轉(zhuǎn)74h降速轉(zhuǎn)向：0正轉(zhuǎn)，1反轉(zhuǎn)75h程序結(jié)束標(biāo)志：02表示程序結(jié)束運(yùn)行控制初值分配表（四）字節(jié)地址存儲(chǔ)內(nèi)容1ah頻率階梯步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器r2的值1bh頻率頻率步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器r3的值1ch恒速段步長(zhǎng)低8位1dh恒速段步長(zhǎng)高8位1eh恒速段t0初始值低8位1fh恒速段t0段高8位主程序：orc 0000h sjmp start org 000bh ljmp int0 org 0030hstart： mov dptr，

29、addr16 ;t0初值地址指針 mov r3，1bh ；賦頻率階梯記數(shù)器值 mov r2，1ah ；賦階梯步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器值 clr c orl c，73h jc rote mov r0，#20h ；正轉(zhuǎn)控制字首址 ajmp phrote： mov r0，#27h ；反轉(zhuǎn)控制字首址ph： mov tmod，#01h ；t0方式1定時(shí) mov tl0，#00h ；置t0初值mov th0，#00h setb tr0 ；啟動(dòng)t0setb et0 ；允許t0中斷l(xiāng)oop： mov a，r3 ；等待中斷 jnz loop clr ea ；cup關(guān)中斷 sjmp $ ；結(jié)束 中斷服務(wù)程序：int0： push a ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) mov a，r0 mov p1,a inc r0 mov a,#00h orl a,r0 jz tpl ；是結(jié)束標(biāo)志，轉(zhuǎn)rr: dec r2 ；步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器減1 mov a,#00h orl a,r2 jz thl ；階梯步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器為0，轉(zhuǎn)prl: clr c clr c,71h jnc rotel ；是降頻，轉(zhuǎn)移 mov a,#00h movc a,a+dptr mov tl0,a ；升頻t0賦初值低8位 mov a,#01h movc a,a+dptr mov th0,a ；升頻t0賦初值高8位 ajm