基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 學(xué)號_ 密級_ 武漢大學(xué)本科畢業(yè)論文基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計院（系）名 稱：電子信息工程學(xué)院專 業(yè) 名 稱 ：電子信息工程學(xué) 生 姓 名 ：指 導(dǎo) 教 師 ： 二一三年三月專心-專注-專業(yè)摘 要步進(jìn)電機(jī)是一種通過電脈沖信號控制相繞組電流實現(xiàn)定角轉(zhuǎn)動的機(jī)電元件，與其他類型電機(jī)相比具有易于開環(huán)精確控制、無積累誤差等優(yōu)點，在眾多領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。為了得到性能優(yōu)良的控制結(jié)果，出現(xiàn)了很多步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中采用單片機(jī)作為控制核心的控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。很多這種控制系統(tǒng)在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動上已經(jīng)做的非常好，比如恒流斬波驅(qū)動技術(shù)，但是有的系統(tǒng)比較復(fù)雜，和一些相對比

2、較簡單的控制過程不相吻合，投入上也不經(jīng)濟(jì);有的系統(tǒng)在操作上不是很方便，交互性不強。而且，有感于目前的職業(yè)教育的專業(yè)教材各種技術(shù)太過經(jīng)渭分明，由此帶來的實習(xí)也是比較零散，沒有把一些在工程實踐中應(yīng)該結(jié)合在一起的技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，因此本文的研究內(nèi)容就是設(shè)計一套硬件系統(tǒng)較簡單、經(jīng)濟(jì)，但適應(yīng)性強，操作方便，可靠性高的，能夠有機(jī)地把電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、電機(jī)的控制技術(shù)結(jié)合起來步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。本文首先簡要描述了步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展、應(yīng)用情況，而且還分析了步進(jìn)電機(jī)的工作原理，然后以單片機(jī)為主控制器提出了整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上對各個模塊的電路進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，接著闡述了步進(jìn)電機(jī)軟件控制開發(fā)的流程和程序設(shè)計

3、。關(guān)鍵詞:步進(jìn)電機(jī) AT89C51單片機(jī) 恒流斬波AbstractSteeping motor is a kind of component using electric pulse signal to control winding elements to realize angular displacement. Comparing with other electric motor, it is easier to realize accurate control, no accumulated error and so on so forth. Thus, it is got exte

4、nsive application. In order to gain excellent manipulative result, there appears a lot of stepping motor control system. Among them, the system using MUC as the core part of the control system is used widely. Many this kind of control systems have done absolutely good at the step motor drive, such a

5、s the technique of constant current chopper. But some systems are a little bit complicated, which does not match with some comparatively simple control, causing some waste on investment. Some system is not easy to operate, weak in alternation. Furthermore, techniques in todays vocational teaching ma

6、terials are entirely different, leading to some kinds of chaos in the exercitation, not combining some techniques which should be. Consequently, this focuses on how to design a simple step motor control system, which has strong adaptability, easy to operate, high dependability, mixing electronic tec

7、hnique, MUC technique and motor control technique. This thesis will firstly introduce the development and application situation of stepping motor and some common control systems and drive techniques. Whats more, it will illustrate the working principle of step motor, then, using MUC as a main contro

8、ller to put forward the whole system blue print of the hardware design. Based on this, all specific designs on electrical circuits in every module will be followed. Finally, illustrate the steps of how to develop the software of control system and programmed design.Key words: Stepping Motor, MUC, Co

9、nstant Current Chopper目 錄1.緒論.11.1 引言.11.2 步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用.31.3 步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀.31.3.1國內(nèi)外常見步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng).31.3.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)基本類型.52.基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計.72.1 步進(jìn)電機(jī)控制原理.72.1.1 步進(jìn)電機(jī)的特點.72.1.2 步進(jìn)電機(jī)的分類.72.1.3 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理82.1.4 步進(jìn)電機(jī)的主要特性.102.2 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計.112.2.1 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)簡介112.2.2 系統(tǒng)組成.132.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計.142.4 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計.15

10、2.5 鍵盤電路設(shè)計.152.6 硬件總體實現(xiàn).163.基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計.173.1 總體設(shè)計.173.1.1 系統(tǒng)軟件主流程.173.1.2 系統(tǒng)總體程序.183.2 關(guān)鍵模塊設(shè)計.193.2.1 脈沖發(fā)生器設(shè)計.193.2.1.1 定時器T0中斷（步進(jìn)脈沖輸出）模塊流程.193.2.1.2 定時器T0中斷（步進(jìn)脈沖輸出）模塊子程序.203.2.2 正反轉(zhuǎn)控制程序 .21結(jié)論.22參考文獻(xiàn).23致謝.24第一章 緒 論1.1 引言步進(jìn)電動機(jī)又稱脈沖電動機(jī)或階躍電動機(jī)，國外一般稱為Stepping motor、Pu1se motor或 Stepper Servo，其應(yīng)用發(fā)

11、展己有約80年的歷史?？梢哉f步進(jìn)電動機(jī)天生就是一種離散運動的裝置，是純粹的數(shù)字控制電動機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器通過外加控制脈沖，控制步進(jìn)電動機(jī)各相繞組的導(dǎo)通或截止，從而使電動機(jī)產(chǎn)生步進(jìn)運動。就是說給一個電脈沖信號，電動機(jī)就轉(zhuǎn)過一個角度或者前進(jìn)一步，其輸出轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的個數(shù)、頻率有著嚴(yán)格的比例關(guān)系。這些關(guān)系在負(fù)載能力范圍內(nèi)不隨電源電壓、負(fù)載大小、環(huán)境條件等的變化而變化。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，同時步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差，精度高。步進(jìn)電動機(jī)可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實現(xiàn)調(diào)速、快速起停、正反轉(zhuǎn)控制等，

12、這是步進(jìn)電動機(jī)最突出的優(yōu)點。正是由于步進(jìn)電機(jī)具有突出的優(yōu)點，所以成了機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。比如在數(shù)控系統(tǒng)中就得到廣泛的應(yīng)用。目前世界各國都在大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，我國的數(shù)控系統(tǒng)也取得了很大的發(fā)展，我國己經(jīng)能夠自行研制開發(fā)適合我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展需要的各種檔次的數(shù)控系統(tǒng)。其中華中數(shù)控系統(tǒng)解決了“五軸聯(lián)動”，為“神州”系列飛船順列升空立下了汗馬功勞。雖然與發(fā)達(dá)國家相比，我國的數(shù)控技術(shù)方面整體發(fā)展水平還比較低，但已經(jīng)在我國占有非常重要的地位，并起了很大的作用。我國數(shù)控系統(tǒng)在初期就是以單板機(jī)

13、或單片機(jī)為數(shù)控核心，以步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行元件，由于其結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，只需一萬元左右就可以裝備一臺經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，很適合我國中小型企業(yè)使用。采用步進(jìn)電機(jī)作為伺服執(zhí)行元件，不僅可以應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控伺服系統(tǒng)，而且也可以輔以先進(jìn)的檢測和反饋元件，組成高精度全閉環(huán)數(shù)控系列，從而達(dá)到很高的加工精度。除了在數(shù)控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，近年來由于微型計算機(jī)方面的快速發(fā)展，使步進(jìn)電機(jī)的控制發(fā)生了革命性變革。優(yōu)點明顯的步進(jìn)電機(jī)被廣泛應(yīng)用在電子計算機(jī)的許多外圍設(shè)備中，例如打印機(jī)，紙帶輸送機(jī)構(gòu)，卡片閱讀機(jī)，主動輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)和存儲器存取機(jī)構(gòu)等，步進(jìn)電機(jī)也在軍用儀器，通信和雷達(dá)設(shè)備，攝影系統(tǒng)，光電組合裝置，閥門控制，數(shù)控機(jī)床

14、，電子鐘，醫(yī)療設(shè)備及自動繪圖儀，數(shù)字控制系統(tǒng)，工具機(jī)控制，程序控制系統(tǒng)以及許多航天工業(yè)的系統(tǒng)中得到應(yīng)用。因而，對于步進(jìn)電機(jī)控制的研究也就顯得重要了。為了得到良好的控制性能，對步進(jìn)電機(jī)的控制的研究就一直沒有停止過，許多重大的技術(shù)得以實現(xiàn)。上世紀(jì)80年代以后，由于微型計算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電動機(jī)的控制方式變得更加靈活多樣。原來的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)采用分立元件的控制回路，或者集成電路，不僅調(diào)試安裝復(fù)雜，要消耗大量元器件，且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設(shè)計電路，不利于系統(tǒng)的改進(jìn)升級?；谖⑿蛦纹瑱C(jī)的控制系統(tǒng)則通過軟件來控制步進(jìn)電機(jī)，能夠更好地發(fā)揮步進(jìn)電機(jī)的潛力。因此，用微型單片機(jī)控制

15、步進(jìn)電機(jī)己經(jīng)成為了一種必然的趨勢，也符合數(shù)字化的時代發(fā)展要求。還比如為了適應(yīng)一些領(lǐng)域中高精度定位和運行平穩(wěn)性的要求，出現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動技術(shù)，就包括振蕩器、環(huán)行分配器控制的細(xì)分驅(qū)動、基于單片機(jī)斬波恒流驅(qū)動、基于單片機(jī)的直流電壓驅(qū)動三種常見驅(qū)動方式，除上述三種步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動方案之外，目前報道的驅(qū)動方案還有根據(jù)匯編語或C語一言進(jìn)行軟件開發(fā)，在windows平臺下利用Visual C+6.0提供的串行通信控件MSColnln來實現(xiàn)PC機(jī)與步進(jìn)電機(jī)控制器之間的數(shù)據(jù)通訊，最終實現(xiàn)由PC機(jī)直接控制步電機(jī)的方法;在windows平臺下和單片機(jī)配合控制步進(jìn)電機(jī);PLC控制的脈沖驅(qū)動方案等等。但是在有些應(yīng)用場

16、合，并不需要高精度的控制，而是需要在滿足一般工作要求的情況下，盡量使控制系統(tǒng)做到:·系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低;·適應(yīng)性強;·操作方便;本論文就是采用這個思路進(jìn)行設(shè)計。一般步進(jìn)電機(jī)控制器都用硬件實現(xiàn)，雖然電路可以做到了高集成度，可價格較貴，功能相對較單一，并且設(shè)計要求有所改變，就得改變整個硬件電路，比較麻煩。而采用單片機(jī)的軟件和硬件結(jié)合進(jìn)行控制，運用其強大的可編程和運算功能，充分利用單片機(jī)的各種資源，能靈活的對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)其不同模式、步數(shù)、正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等控制，如果需改變控制要求，一般只需改變軟件就能適應(yīng)新的環(huán)境，并且在本設(shè)計中利用動態(tài)掃描技術(shù)，把顯示電路和

17、鍵盤電路有機(jī)的結(jié)合起來，節(jié)約了單片機(jī)的端口，能做到一定的人機(jī)交換，因此具有一定的應(yīng)用價值。1.2 步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用非常廣泛，具體應(yīng)用如下：1.步進(jìn)電機(jī)主要用于一些有定位要求的場合。例如：線切割的工作臺拖動，植毛機(jī)工作臺（毛孔定位），包裝機(jī)（定長度）?；旧仙婕暗蕉ㄎ坏膱龊隙加玫玫健?.廣泛應(yīng)用于ATM機(jī)、噴繪機(jī)、刻字機(jī)、寫真機(jī)、噴涂設(shè)備、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機(jī)外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機(jī)器人等領(lǐng)域。特別適合要求運行平穩(wěn)、低噪音、響應(yīng)快、使用壽命長、高輸出扭矩的應(yīng)用場合。 3.步進(jìn)電機(jī)在電腦繡花機(jī)等紡織機(jī)械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，這類步進(jìn)電機(jī)的特點是保持轉(zhuǎn)矩

18、不高，頻繁啟動反應(yīng)速度快、運轉(zhuǎn)噪音低、運行平穩(wěn)、控制性能好、整機(jī)成本低。目前用于電腦繡花機(jī)的步進(jìn)電機(jī)多數(shù)為五相混合式步進(jìn)電機(jī)，目的是通過采用高相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來減小步矩角和提高控制精度，但是采用該種方式獲得的性能上的提高是有限的而且成本也相對較高。采用細(xì)分驅(qū)動技術(shù)可以大大改善步進(jìn)電機(jī)的運行品質(zhì)，減少轉(zhuǎn)矩波動，抑制振蕩，降低噪音，提高步矩分辨率。若采用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，在性能明顯提高的同時還能大大降低產(chǎn)品的成本。1.3 步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1 國內(nèi)外常見步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)在步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了多種控制方案1.基于電子電路控制步進(jìn)電機(jī)受電脈沖信號控制，電脈沖信號的產(chǎn)生、分配、放大全靠電子元

19、器件的動作來實現(xiàn)。由于脈沖控制信號的驅(qū)動能力一般都很弱，因此必須有功率放大驅(qū)動電路。步進(jìn)電機(jī)與控制電路、功率放大驅(qū)動電路組成一體，構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。此種控制電路設(shè)計簡單，功能強大，可實現(xiàn)一般步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分任務(wù)。這個系統(tǒng)由三部分組成:脈沖信號產(chǎn)生電路、脈沖信號分配電路、功率放大驅(qū)動電路。系統(tǒng)組成如圖1.1所示。環(huán)形分配器脈沖控制器步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路圖1.1 基于電子電路控制系統(tǒng)此種方案即可為開環(huán)控制，也可閉環(huán)控制。開環(huán)時，其平穩(wěn)性好，成本低，設(shè)計簡單，但未能實現(xiàn)高精度細(xì)分。采用閉環(huán)控制，即能實現(xiàn)高精度細(xì)分，實現(xiàn)無級調(diào)速。閉環(huán)控制是不斷直接或間接地檢測轉(zhuǎn)子的位置和速度，然后通過反饋和適當(dāng)?shù)奶幚恚?/p>

20、自動給出脈沖鏈，使步進(jìn)電機(jī)每一步響應(yīng)控制信號的命令，從而只要控制策略正確電機(jī)不可能輕易失步。該方案多通過一些大規(guī)模集成電路來控制其脈沖輸出頻率和脈沖輸出數(shù)，功能相對較單一，如需改變控制方案，必須需重新設(shè)計，因此靈活性不高。2.基于單片機(jī)控制采用單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)，實現(xiàn)了軟件與硬件相結(jié)合的控制方法。用軟件代替環(huán)形分配器，達(dá)到了對步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。系統(tǒng)中采用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動線路。由于單片機(jī)的強大功能，還可設(shè)計大量的外圍電路，鍵盤作為一個外部中斷源，設(shè)置了步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔次、停止等功能，采用中斷和查詢相結(jié)合的方法來調(diào)用中斷服務(wù)程序，完成對步進(jìn)電機(jī)的最佳控制，顯示器及時

21、顯示正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)速度等狀態(tài)。環(huán)形分配器其功能由單片機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)，采用軟件編程的辦法實現(xiàn)脈沖的分配。本方案有以下優(yōu)點：(1)單片機(jī)軟件編程可以使復(fù)雜的控制過程實現(xiàn)自動控制和精確控制，避免了失步、振蕩等對控制精度的影響;(2)用軟件代替環(huán)形分配器，通過對單片機(jī)的設(shè)定，用同一種電路實現(xiàn)了多相步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動，大大提高了接口電路的靈活性和通用性困;(3)單片機(jī)的強大功能使顯示電路、鍵盤電路、復(fù)位電路等外圍電路有機(jī)的組合，大大提高系統(tǒng)的交互性。基于以上優(yōu)點，本次設(shè)計采用基于單片機(jī)的控制方案。3.基于PLC的控制PLC也叫可編程控制器，是一種工業(yè)上用的計算機(jī)。PLC作為新一代的工業(yè)控制器，由于具有通用性好

22、、實用性強、硬件配套齊全、編程簡單易學(xué)和可靠性高等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的自動控制系統(tǒng)中。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)有PLC、環(huán)形分配器和功率驅(qū)動電路組成。控制系統(tǒng)采用PLC來產(chǎn)生控制脈沖。通過PLC編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量，同時通過編程控制脈沖頻率來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度。環(huán)形脈沖分配器將PLC輸出的控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)可以采用軟件環(huán)形分配器，也可采用硬件環(huán)形分配器。采用軟件環(huán)形分配器占用PLC資源較多，特別是步進(jìn)電機(jī)繞組相數(shù)大于4時，對于大型生產(chǎn)線應(yīng)該予以考慮。采用硬件環(huán)形分配器，

23、雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省PLC資源，目前市場有多種專用芯片可以選用。步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動電路將PLC輸出的控制脈沖放大，達(dá)到比較大的驅(qū)動能力，來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。采用軟件來產(chǎn)生控制步進(jìn)電機(jī)的環(huán)型脈沖信號，并用PLC中的定時器來產(chǎn)生速度脈沖信號，這樣就可以省掉專用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，降低硬件成本。但由于PLC的掃描周期一般為但由于PLC的掃描周期一般為幾毫秒到幾十毫秒，相應(yīng)的頻率只能達(dá)到幾百赫茲，因此，受到PLC工作方式的限制及其掃描周期的影響，步進(jìn)電機(jī)不能在高頻下工作，無法實現(xiàn)高速控制。并且在速度較高時，由于受到掃描周期的影響，相應(yīng)的控制精度就降低了。 1.3.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)基本類型步進(jìn)電

24、動機(jī)上個世紀(jì)就出現(xiàn)了，它的組成、工作原理和今天的反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)沒有什么本質(zhì)區(qū)別，也是依靠氣隙間的磁導(dǎo)變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。上世紀(jì)80年代以后，由于廉價的微型計算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電動機(jī)的控制方式變得更加靈活多樣。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)指的是用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的驅(qū)動級來實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通電和斷電，同時也是對繞組承受的電壓和電流進(jìn)行控制的技術(shù)。到目前為止，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)通常分為單電壓驅(qū)動、單電壓串電阻驅(qū)動、高低壓驅(qū)動、斬波恒流驅(qū)動、升頻升壓驅(qū)動和細(xì)分驅(qū)動等。單電壓驅(qū)動是通過改變電路的時間常數(shù)以提高電機(jī)的高頻特性。該驅(qū)動方式早在六十年代初期國外就已大量使用，它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低;缺點

25、是串接電阻器的做法將產(chǎn)生大量的能量損耗，尤其是在高頻工作時更加嚴(yán)重，因而它適用于小功率或?qū)π阅苤笜?biāo)要求不高的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。單電壓串電阻驅(qū)動是在單電壓驅(qū)動技術(shù)的基礎(chǔ)上為電樞繞組回路串入電阻，用以改善電路的時間常數(shù)以提高電機(jī)的高頻特性。它提高了步進(jìn)電機(jī)的高頻響應(yīng)、減少了電動機(jī)的共振，也帶來了損耗大、效率低的缺點。這種驅(qū)動方式目前主要用于小功率或啟動、運行頻率要求不高的場合。高低壓驅(qū)動是指不論電動機(jī)的工作頻率是多少，在導(dǎo)通相的前沿用高電壓供電來提高電流的上升沿斜率，而在前沿過后采用低電壓來維持繞組的電流，即采用加大繞組電流的注入量以提高出力，而不是通過改善電路的時間常數(shù)來使矩頻性能得以提高。但是使用

26、這種驅(qū)動方式的電機(jī)，其繞組的電流波形在高壓工作束和低壓工作開始的銜接處呈凹形，致使電機(jī)的輸出力矩有所下降。這種驅(qū)動方式目前在實際應(yīng)用中還比較常見。為了彌補高低壓電路中電流波形的下凹，提高輸出轉(zhuǎn)矩，七十年代中期研制出斬波電路，該電路由于采用斬波技術(shù)，使繞組電流在額定值上下成鋸齒形波動，流過繞組的有效電流相應(yīng)增加，故電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩增大，而且不需外接電阻，整個系統(tǒng)的功耗下降，效率較高，因而恒流斬波電路得到了廣泛應(yīng)用，本文正是應(yīng)用恒流斬波技術(shù)實現(xiàn)了驅(qū)動控制。為改善恒流驅(qū)動方式的低頻特性，設(shè)計一個低速時低電壓驅(qū)動，高速時高電壓驅(qū)動的電路，使其成為一個由脈沖頻率控制的可變輸出電壓的開關(guān)穩(wěn)壓驅(qū)動電源。在低速

27、運行時，電子控制器調(diào)節(jié)功率開關(guān)管的導(dǎo)通角，使線路輸出的平均電壓較低，電動機(jī)不會像在恒流斬波驅(qū)動下那樣在低速容易出現(xiàn)過沖或共振現(xiàn)象，從而避免產(chǎn)生明顯的振蕩。當(dāng)運行速度逐漸變快時，平均電壓漸漸提高以提供給繞組足夠的電流。調(diào)頻調(diào)壓線路性能優(yōu)于恒電壓和恒電流線路，但實際運行中需要針對不同參數(shù)的電機(jī)，相應(yīng)調(diào)整其輸出電壓與輸入頻率的特性。細(xì)分驅(qū)動是指在每次脈沖切換時，不是將繞組的全部電流通入或切除，而是只改變相應(yīng)繞組中電流的一部分，電動機(jī)的合成磁勢也只旋轉(zhuǎn)步距角的一部分。細(xì)分驅(qū)動時，繞組電流不是一個方波而是階梯波，額定電流是臺階式的投入或切除。可以說細(xì)分驅(qū)動技術(shù)是步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動與控制技術(shù)的一個飛躍。第二章

28、 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.1 步進(jìn)電機(jī)控制原理2.1.1 步進(jìn)電機(jī)的特點目前，隨著電子技術(shù)、控制技術(shù)以及電動機(jī)本體的發(fā)展和變化，傳統(tǒng)電機(jī)分類間的界面越來越模糊。就傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)來說，步進(jìn)電機(jī)可以簡單地定義為:根據(jù)輸入的脈沖信號，每改變一次勵磁狀態(tài)就前進(jìn)一定角度或長度，若不改變勵磁狀態(tài)則保持一定位置而靜止的電動機(jī)。從廣義上講，步進(jìn)電機(jī)是一種受電脈沖信號控制的無刷直流電動機(jī)，也可看作是在一定頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速與脈沖頻率同步的同步電動機(jī)。步進(jìn)電機(jī)具有其自身的特色，歸納起來有:1.可以用數(shù)字信號直接進(jìn)行開環(huán)控制，整個系統(tǒng)簡單廉價;2.直接接收數(shù)字信號，不必進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，使用方便。3.位移

29、與輸入脈沖信號數(shù)相對應(yīng)，步距誤差不長期積累，可以組成結(jié)構(gòu)較為簡單而又具有一定精度的開環(huán)控制系統(tǒng)，也可以要求更高精度時組成閉環(huán)控制系統(tǒng);4.無刷，電動機(jī)本體部件少，可靠性高;5.易于起動、停止、正反轉(zhuǎn)及變速，響應(yīng)性也好;6.停止時，可有自鎖功能;7.步距角選擇范圍大，可在幾十角分至180度大范圍內(nèi)選擇。在小步距情況下，通?？梢栽诔退傧乱愿咿D(zhuǎn)矩運行，因而可以不經(jīng)減速器直接驅(qū)動負(fù)載工作;8.速度可以相當(dāng)寬范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。同時用一臺控制器控制幾臺步進(jìn)電機(jī)可使它們完全同步運行;9.不能直接使用普通的交流電源驅(qū)動2.1.2 步進(jìn)電機(jī)的分類步進(jìn)電動機(jī)的種類很多，從廣義上講，步進(jìn)電機(jī)的類型分為機(jī)械式、電磁式

30、和組合式三大類型。按結(jié)構(gòu)特點電磁式步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式(VR)、永磁式(PM)和混合式(HB)三大類;按相數(shù)分則可分為單相、兩相和多相三種。目前使用最為廣泛的為反應(yīng)式和混合式步進(jìn)電機(jī)。(l)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（Variable Reluctance,簡稱VR）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成的，轉(zhuǎn)子中沒有繞組。它的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，步距角可以做得很小，但動態(tài)性能較差。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)有單段式和多段式兩種類型;(2)永磁式步進(jìn)電機(jī)（Permanent Magnet,簡稱PM）永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是用永磁材料制成的，轉(zhuǎn)子本身就是一個磁源。轉(zhuǎn)子的極數(shù)和定子的極數(shù)相同，所以一般步距角比較大。它輸出轉(zhuǎn)矩大

31、，動態(tài)性能好，消耗功率小(相比反應(yīng)式)，但啟動運行頻率較低，還需要正負(fù)脈沖供電;(3)混合式步進(jìn)電機(jī)(Hybrid，簡稱HB)混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點?；旌鲜脚c傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪聲低、低頻振動小。這種電動機(jī)最初是作為一種低速驅(qū)動用的交流同步機(jī)設(shè)計的，后來發(fā)現(xiàn)如果各相繞組通以脈沖電流，這種電動機(jī)也能做步進(jìn)增量運動。由于能夠開環(huán)運行以及控制系統(tǒng)比較簡單，

32、因此這種電機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。由于本設(shè)計的設(shè)計目的更注重整個系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，所以只采用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。2.1.3 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理圖2.1 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖2.1是反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，它的定子具有均勻分布的六個磁極，磁極上有繞組。兩個相對的磁極組成一組，連法如圖所示。下面介紹反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)單、雙六拍通電方式的基本原理。反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理是利用物理上的“磁通總是力圖使自己所通過的路徑的磁阻最小”所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)一步一步轉(zhuǎn)動的。以三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)為例。圖2.3 單、雙六拍通電時轉(zhuǎn)子位置單、雙六拍通電方式的基本原理如下：設(shè)A相首先通電，轉(zhuǎn)子齒

33、與定子A、A對齊（圖2.3（a）。然后再A相繼續(xù)通電的情況下接通B相。這時定子B、B極對轉(zhuǎn)子齒2、4產(chǎn)生磁拉力，使轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)動，但是A、A極繼續(xù)拉住齒1、3，因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩個磁拉力平衡為止。這時轉(zhuǎn)子的位置如圖2.3（b）所示，即轉(zhuǎn)子從圖2.3（a）位置順時針轉(zhuǎn)過了15°。接著A相斷電，B相繼續(xù)通電。這時轉(zhuǎn)子齒2、4和定子B、B極對齊，（圖2.3（c），轉(zhuǎn)子從圖2.3（b）又轉(zhuǎn)過了15°。其位置如圖2.3（d）所示。這樣，如果按A A、B B B、C C C、A A的順序輪流通電，則轉(zhuǎn)子遍順時針方向一步一步地轉(zhuǎn)動，步距角為15°。電流換接六次，磁場旋轉(zhuǎn)一周，

34、轉(zhuǎn)子前進(jìn)了一個齒距角。如果按A A、C C C、B B B、A A的順序通電，則電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。這種通電方式稱為單、雙六拍方式。2.1.4 步進(jìn)電機(jī)的主要特性1）步距角步距角是決定步進(jìn)式伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的重要參數(shù)。步距角越小，脈沖量越小，控制精度就越高。步距角：式中：定子繞組的相數(shù) 轉(zhuǎn)子的齒數(shù) 步進(jìn)電機(jī)的通電方式，為相拍時，=1；為相拍時，=2；依此類推。2）每一齒距的空間角（也稱齒間夾角）為：式中為轉(zhuǎn)子齒數(shù)。3）每一極距的空間角（也稱極間夾角）為：式中為步進(jìn)電機(jī)相數(shù)。4）每一極距所占的齒數(shù)為5）轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)符合以下條件，式中正整數(shù)；反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的定子磁極數(shù)；定子相數(shù)。圖2.4 步進(jìn)電機(jī)

35、各相定子與轉(zhuǎn)子的齒距對應(yīng)關(guān)系實際步進(jìn)電機(jī)的定子磁極與轉(zhuǎn)子圓周上都有齒，如圖2.4所示。定子磁極的齒距與轉(zhuǎn)子的齒距相同，只是定子磁極的齒依次與轉(zhuǎn)子的齒錯開齒距的（為步進(jìn)電機(jī)相數(shù)）。這樣，每次定子繞組通電狀態(tài)改變時，轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn)過齒間夾角的（三相三拍）或(三相六拍)角度。若在三相定子的每個磁極上有5個小齒，齒槽等寬，齒間夾角為9°，小齒在空間位置上一次錯開1/3齒距。轉(zhuǎn)子上均勻分布40個小齒，齒槽等寬，齒間夾角也為9°。當(dāng)A相磁極上的小齒與轉(zhuǎn)子上的小齒對齊時，磁極上的齒剛好超前（或滯后）轉(zhuǎn)子齒1/3齒距（即3°），C相磁極齒超前（或滯后）轉(zhuǎn)子齒2/3齒距角。按三相單、雙六

36、拍通電方式工作時，步距角為：也可求得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：式中步進(jìn)電動機(jī)的脈沖頻率，或。2.2 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計2.2.1 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)簡介步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)是一個有機(jī)的完整的整體，由運動控制系統(tǒng)和操作控制系統(tǒng)組成。由操作系統(tǒng)完成把操作者的操作轉(zhuǎn)化為運動控制系統(tǒng)能接受的電信號，運動控制系統(tǒng)隨之作出反應(yīng)，完成規(guī)定動作。運動控制是一門有關(guān)如何對物體位置和速度進(jìn)行控制的技術(shù)。典型的運動控制系統(tǒng)應(yīng)由三部份構(gòu)成:控制部分、驅(qū)動部分、執(zhí)行部分。如圖2.5所示。在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中運動執(zhí)行部件為步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈轉(zhuǎn)機(jī)械裝置運動執(zhí)行部件驅(qū)動部件運動控制部件圖2.5運動控制系統(tǒng)組成

37、轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)的運行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號，加以放大以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比，控制步進(jìn)脈沖信號的頻率，可以對電機(jī)精確調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個數(shù)，可以對電機(jī)精確定位。因此典型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由三部分組成:步進(jìn)控制器、驅(qū)動器(把控制器輸出的

38、脈沖加以放大，來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī))、步進(jìn)電機(jī)。不同的控制方案，步進(jìn)控制器、驅(qū)動器也有不同的類型。在本論文第一章，已經(jīng)對此作了介紹。下面著重介紹以單片機(jī)為控制器的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)是數(shù)控式電機(jī)，其最大特點是通過輸入脈沖信號來進(jìn)行控制，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。它具有輸入脈沖與電機(jī)軸轉(zhuǎn)角成比例的特征，將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。采用單片機(jī)作為控制核心的控制系統(tǒng)如圖2.6所示。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)系統(tǒng)機(jī)械裝置 外圍電路圖2.6 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)整個系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，設(shè)計出硬件系

39、統(tǒng)。以其中的幾個口控制驅(qū)動電路，由于步進(jìn)電機(jī)工作時，電機(jī)繞組內(nèi)的電流值一般都能達(dá)到數(shù)安培，而控制電機(jī)繞組內(nèi)電流變化的控制信號一般都是由邏輯電路產(chǎn)生的數(shù)字信號，電壓一般比較低，為了防止單片機(jī)或控制信號等受到后級模擬電路的干擾，通常在驅(qū)動電源的設(shè)計時都要設(shè)計電壓隔離接口，以便把數(shù)字信號和模擬信號隔離開.所以將光電隔離電路接在驅(qū)動電路和單片機(jī)出口之間。由于單片機(jī)的強大功能，還可設(shè)計大量的外圍電路，鍵盤作為一個外部中斷源，和單片機(jī)端口連接，設(shè)置了步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等功能，采用中斷和查詢相結(jié)合的方法來調(diào)用中斷服務(wù)程序，完成對步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。環(huán)形分配器其功能由單片機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)，采用軟件編程的辦法實現(xiàn)脈沖

40、的分配。驅(qū)動電路按照控制要求有多種選擇，在本論文的第一章就介紹了幾種常見的驅(qū)動電路。待驅(qū)動、晶振、復(fù)位、鍵盤各個電路的設(shè)計完成之后，進(jìn)行硬件合成，就是一個完整的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計通常采用模塊化結(jié)構(gòu)，軟件系統(tǒng)總體框架一般包括三部分:主程序、中斷服務(wù)子程序以及其他相應(yīng)的輔助子程序(包括正轉(zhuǎn)子程序、反轉(zhuǎn)子程序、鍵盤子程序以及延時子程序)。2.2.2 系統(tǒng)組成系統(tǒng)的組成方框圖如圖2.7所示：電機(jī)驅(qū)動電路MCU步進(jìn)電機(jī)按鍵圖2.7系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)由電源、單片機(jī)(MCU)、按鍵電路和電機(jī)驅(qū)動電路等組成。系統(tǒng)中采用并行控制，用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動電路。鍵盤作為一個外部中斷源，設(shè)

41、置了步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等功能，采用中斷和查詢相結(jié)合的方法來調(diào)用中斷服務(wù)程序，完成對步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件連接圖如圖2.8所示。2.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計 系統(tǒng)中采用并行控制，用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動電路。本設(shè)計中采用恒流斬波驅(qū)動。單相驅(qū)動電路如圖2.9所示。 在圖2.9中，L1為步進(jìn)電機(jī)的單相繞組。 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的三相驅(qū)動電路如圖2.10所示。圖2.8基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件連接圖圖2.9 單相驅(qū)動電路2.4 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)必須接有驅(qū)動電路。控制電路如圖2.10所示。圖2.10 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路與

42、控制電路2.5 鍵盤電路設(shè)計鍵盤是兩個按鍵組成的開關(guān)組，是最簡單的單片機(jī)輸入設(shè)備，通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實現(xiàn)人機(jī)對話，鍵盤電路如圖2.11所示。鍵盤電路是采用中斷電路，能獲得所需數(shù)量的按鍵。如果按下“正轉(zhuǎn)按鈕”則向單片機(jī)INT0申請中斷，T0開始計時，執(zhí)行正轉(zhuǎn)程序； 圖2.11 鍵盤電路 若按下“反轉(zhuǎn)按鈕”，則向單片機(jī)INT1申請中斷，T0開始計時，執(zhí)行反轉(zhuǎn)程序。2.6 硬件總體實現(xiàn)以上各單元電路分別設(shè)計論證通過后，對電路進(jìn)行總和，分為系統(tǒng)主體和驅(qū)動電路兩大塊。系統(tǒng)整體硬件連接圖如圖8所示。在繪制電路時，利用了Proteus。第三章 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計3.1 總體設(shè)計本系

43、統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、按鍵及控制脈沖輸出幾部分，事實上每一部分都是緊密相關(guān)的，每個功能模塊對于整體設(shè)計都是非常重要，單片機(jī)AT89C51通過軟件編程才能使系統(tǒng)真正的運行起來，軟件設(shè)計的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運行質(zhì)量。本程序主要由鍵盤程序、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序兩部分部份組成，主程序首先初始化各變量，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的各引腳均輸出高電平，便進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待鍵入相應(yīng)操作。然后調(diào)用鍵盤程序，并作判斷，如果有鍵按下，則調(diào)用鍵盤處理程序。3.1.1 系統(tǒng)軟件主流程系統(tǒng)上電復(fù)位過，先經(jīng)過必要的參數(shù)初始化后，便進(jìn)入按鍵查詢，等待操作，當(dāng)有按鍵按下后，程序便調(diào)用相應(yīng)的子程序運行。如圖3-1所示。圖3-1 系

44、統(tǒng)主流程圖3.1.2 按鍵查詢部分查鍵程序用于判斷P3.2口與P3.3口的值，當(dāng)p3.2口為0時，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)p3.2口為1時，繼續(xù)判斷p3.3口的值，p3.3口為0時，電機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖3-2所示。NNYY調(diào)按鍵子程P3.2是否為0P3.3是否為0前進(jìn)后退 圖3-2 按鍵查詢流程圖3.1.3 正向轉(zhuǎn)動部分通過給P2口送不同的值，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動的相序，使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動，P2口的值分別為01H，03H，02H，0CH，04H，05H。流程圖如圖3-3所示。開始（R0）+1R0延時子程序（R0）是否等于17H10H（R0）NY圖3-3 正向轉(zhuǎn)動流程圖3.1.4 反向轉(zhuǎn)動部分 通過給P2口分別送入05H，0

45、4H，0CH，02H，03H，01H使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動。流程圖如圖3-4所示。開始（R0）1R0延時子程序（R0）是否等于10H17H（R0）NY圖3-4 正向轉(zhuǎn)動流程圖3.1.5 系統(tǒng)總體程序ORG 0000HAJMP MAINORG 0003H ; INT0中斷入口地址LJMP ZZ ;跳轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)子程序ORG 0013H ;INT1中斷入口地址LJMP FZ ;跳轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)子程序ORG 1000HMAIN: MOV P0,#00H ;初始化P0口MOV TCON,#00H ;置INT0和INT1為電平觸發(fā)方式ANL IP,#0F5H ;置INT0和INT1為低優(yōu)先級MOV IE,#85H ;開中

46、斷 ;正向ZZ: MOV TMOD,#01H ;T0工作在模式1，定時方式LOOP: MOV TH0,#4CH ;裝入T0計數(shù)初值MOV TL0,#01H MOV IE,#82H ;T0開中斷 SETB TR0 ;啟動定時器HERE: SJMP HERECTC0: MOV R0,#00H INC R0 ;正轉(zhuǎn)加一 CJNE R0,#06H,aa ;若計數(shù)器等于6修正為0 MOV R0,#00H RETIaa: MOV A,R0 ;計數(shù)器的值 MOV DPTR,#ABC ;指向數(shù)據(jù)存放首地址 MOVC A,A+DPTR ;取控制字 MOV P0,A ;將控制字送到P0口輸出 RETABC: DB

47、 01H,03H,02H,0CH,04H,05H ；正向六個控制字 ;反向FZ: MOV TMOD,#01H ;T0工作在模式1，定時方式LOOP: MOV TH0,#4CH ;裝入T0計數(shù)初值 MOV TL0,#01H MOV IE,#82H ;T0開中斷 SETB TR0 ;啟動定時器HERE: SJMP HERECTC1: MOV R0,#00H INC R0 ;正轉(zhuǎn)加一 CJNE R0,#06H,bb ;若計數(shù)器等于6修正為0 MOV R0,#00HRETIbb: MOV A,R0 ;計數(shù)器的值MOV DPTR,#CBA ;指向數(shù)據(jù)存放首地址 MOVC A,A+DPTR ;取控制字 M

48、OV P0,A RETCBA: DB 05H,04H,0CH,02H,03H,01H ；反向六個控制字END3.2 關(guān)鍵模塊設(shè)計3.2.1 脈沖發(fā)生器設(shè)計3.2.1.1 定時器T0中斷（步進(jìn)脈沖輸出）模塊流程 中斷入口關(guān)閉定時器，根據(jù)設(shè)定速度載入初值根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)輸出相應(yīng)的控制脈沖到端口開定時器返回圖3-5 定時器T0中斷（步進(jìn)脈沖輸出）模塊流程3.2.1.2 定時器T0中斷（步進(jìn)脈沖輸出）模塊子程序ZZ: MOV TMOD,#01H ;T0工作在模式1，定時方式LOOP: MOV TH0,#4CH ;裝入T0計數(shù)初值 MOV TL0,#01H MOV IE,#82H ;T0開中斷 SETB TR0 ;啟動定時器HERE: