基于protues步進電機仿真

1、基于protues的步進電機仿真課程設計專業(yè)及班級 _ _ _姓 名_ _學 號_ _授 課 老 師_ _ _ _ _完 成 時 間_ _ _ _基于proteus的步進電機仿真摘 要步進電機是一種將電脈沖轉變?yōu)榻俏灰频膱?zhí)行機構，可通過控制脈沖數(shù)來控制角位移量。步進電機廣泛應用在生產(chǎn)實踐的各個領域。它最大的應用是在數(shù)控機床的制造中，因為步進電機不需要A/D轉換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉化成為角位移，所以被認為是理想的數(shù)控機床的執(zhí)行元件。本設計利用proteus仿真軟件進行電路仿真，系統(tǒng)通過設置六個按鍵分別控制步進電機的起止、方向、步進速度，使用1602液晶顯示以上參數(shù)。整個系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好，實

2、用性強，操作界面友好等優(yōu)點。關鍵詞：proteus仿真步進電機1602一、整體電路分析如下圖，整個設計以STC89C51單片機為中心，由復位電路，時鐘電路，電機驅動，步進電機，顯示電路等組成，硬件模塊如圖1所示：圖1 硬件模塊圖通過按鍵進行相應的參數(shù)設定，單片機接收到信號后經(jīng)過判斷驅動電機驅動模塊，然后由驅動電路驅動步進電機運轉，并用LCD顯示設置的參數(shù)。二、系統(tǒng)硬件電路選擇與設計1、主控器的選擇本次主控單元使用C51單片機對整個系統(tǒng)進行控制。STC89C51RC包含512字節(jié)RAM 、32條I/O口線、3個16位定時/計數(shù)器、8輸入4優(yōu)先級嵌套中斷結構、1個串行I/O口（可用于多機通信、I/

3、O擴展或全雙工UART）以及片內振蕩器和時鐘電路。電路圖如下：圖2 單片機最小系統(tǒng)電路圖2、步進電機選擇步進電機是一種能夠將電脈沖信號轉換成角位移或線位移的機電元件，它實際上是一種單相或多相同步電動機。單相步進電動機有單路電脈沖驅動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅動。多相步進電動機有多相方波脈沖驅動，用途很廣。本設計使用的是四相三拍步進電機，連接圖如下：圖3 步進電機接線圖3、驅動電路的選擇L297、L298是步進電機專用控制器，它能產(chǎn)生4相控制信號， 可用于計算機控制的兩相雙極和四相單相步進電機，能夠用單四拍、雙四拍、四相八拍方式 控制步進電機。芯片內的PWM 斬波器電路可開關模式下調

4、節(jié)步進電機繞組中的電機繞組中 的電流。該集成電路采用了SGS 公司的模擬/數(shù)字兼容的I2L 技術，使用5V 的電源電壓， 全部信號的連接都與TFL/CMOS 或集電極開路的晶體管兼容。圖4 L297 L2984、鍵盤輸入模塊電路 設計中，鍵盤采用非編碼鍵盤系統(tǒng)中的獨立式按鍵結構。鍵盤工作方式采用定時掃描方式。采用定時器TO定時，通過輸出數(shù)據(jù)，識別按鍵的工作狀態(tài)。鍵 盤主要用來提供人機接口，電路如圖3所示，采用獨立式按鍵電路。按鍵功定義如下：當P1.5按下時，步進電機開始啟動；當INTO按下時，步進電機停止；當P1.0按下時，步進電機開始加速；當P1.1按下時，步進電機開始減速；當P1.2按下時

5、，步進電機開始正轉；當P1.3按下時，步進電機開始反轉。連接圖如下：圖5按鍵接連接圖5、顯示電路的LCD顯示模塊是把LCD顯示屏、背景光源、線路 板和驅動集成電路等部件構造成1個整體作為1個獨 立部件使用，只留1個接口與外部通信。顯示模塊通 過這個接口接收顯示的命令和數(shù)據(jù)，并按指令和數(shù)據(jù) 的要求進行顯示，外部電路通過這個接口讀出顯示模 塊的工作狀態(tài)和顯示數(shù)據(jù)。1602液晶模塊內部的字 符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大 小寫、常用的符號和日文假名等，每1個字符都有1個 固定的代碼。用戶對模塊寫入適當?shù)目刂泼睿纯?完成清屏、顯

6、示、地址設置等操作 。設計采用并行方式控制，LCD與單片機的通訊接口電路如圖6所示。圖6 1602顯示電路接線圖四、系統(tǒng)軟件設計軟件流程圖圖7 系統(tǒng)流程圖五、總結本次設計利用仿真軟件Proteus及KeilC5l進行調試。 系統(tǒng)實現(xiàn)了可程序設定和顯示步進角、步進方向和步進速度，支持用開關量單獨控制步進電機的啟動和停止、轉向、轉速。通過此次課程設計，我不僅學會如何用單片機控制步進電動機，而且在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了很大的提高，更讓我學會了理論與實踐的結合。最后，感謝丁老師的悉心教導以及同學的幫助！ 六、附錄（1） 整體電路圖（2）程序代碼#include lcd1602.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*功能：延時1.64ms*參數(shù)：無*/void delay1_64ms(void)uchar i;for(i = 0;i 250;i+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/