基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、2007屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)系別：專業(yè)：班級：姓名：指導(dǎo)教師：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)一、選題的背景和意義：控制系統(tǒng)對步進(jìn)電機(jī)的控制通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器來完成。因此它已經(jīng)被廣泛地用于自動控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。原來的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)采用分立元件或者集成電路組成的控制回路，不僅調(diào)試安裝復(fù)雜，要消耗大量元器件，實(shí)現(xiàn)起來成本高、費(fèi)時多，而且一旦定型后，電路就很難改動，因此不得不完全重新設(shè)計(jì)控制器。步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的用途是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，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

2、轉(zhuǎn)動一個固定的角度（及步進(jìn)角）。通過控制脈沖個數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時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。二、課題研究的主要內(nèi)容：1 .說明步進(jìn)電機(jī)的工作原理2 .說明單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制的方法3 .控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4 .要求能夠控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向等三、主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于對步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動，設(shè)計(jì)中受控電機(jī)為四相六線制的步進(jìn)電機(jī)（內(nèi)阻33歐，步進(jìn)1.8度，額定電壓12V）方案一：使用多個功率放大器件驅(qū)動電機(jī)方案二：使用L298N芯片驅(qū)動電機(jī)兩者進(jìn)行比較，結(jié)果得出結(jié)論方案二比較好。通過比較，使用L298

3、N芯片充分發(fā)揮了它的功能，能穩(wěn)定地驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，且價格不高，故選用L298N驅(qū)動電機(jī)。四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：時間（第周）工作內(nèi)容熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。第二周閱讀文件，了解的步進(jìn)電機(jī)基本知識。第三周了解單片機(jī)的基本知識，進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)第四周在分析的基礎(chǔ)上選擇步進(jìn)電機(jī)及其配套的驅(qū)動器。第五周控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。第六周系統(tǒng)可行性分析，搭出論文框架，寫出論文。第七周自己檢查和補(bǔ)充，請老師批閱并指出不足。第八周修改錯誤，打印裝訂，交指導(dǎo)老師。五、指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名：年月日六、系部意見：系主任簽名：年月日摘要步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的用途是將電脈沖轉(zhuǎn)化為

4、角位移，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（及步進(jìn)角）。通過控制脈沖個數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時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。本設(shè)計(jì)采用89c51系列單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，對單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的控制方式和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，分別從位置控制、速度控制和加減速控制三方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)AbstractSteppermotorelectromechanicalcontroltheimplementationofacommon,itistheuseofelec

5、tricalpulsesintoangulardisplacement,WhensteppingDriversreceiveapulsesignal,itsteppermotordriveninthedirectionsetbyafixedrotationangle(angleandstepper).Bycontrollingthenumberofpulsesthatcancontroltheangulardisplacement,thusachievingthepurposeofaccuratepositioning;passcontroltocontrolthepulsefrequency

6、ofmotorrotationspeedandacceleration,soastoachievethepurposeofspeed.Thedesignused89c51microcontrollerseriesofsteppermotorcontrol.SCMcontrolofthesteppermotorcontrolsystemandsoftwaredesignofthestudy,fromthepositioncontrol,speedcontrolandprocessingspeedcontrolthreeaspectsofadetailedanalysis.Keywords:ste

7、ppermotorSingleslicemachineControlsystem目錄一、步進(jìn)電機(jī)控制原理,71.1 步進(jìn)電機(jī)的分類和主要參數(shù)，,，.71.1.1 步進(jìn)電機(jī)的分類,.71.1.2 步進(jìn)電機(jī)的一些基本參數(shù),.71.2 步進(jìn)電機(jī)的原理,.81.2.1 步進(jìn)電機(jī)基本控制原理，,，.81.2.2 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)原理，,，8.二、設(shè)計(jì)方案硬件電路設(shè)計(jì),91 方案論證與比較,.101 理論設(shè)計(jì),11三、步進(jìn)電動機(jī)的單片機(jī)控制，,，131.1.0 脈沖分配，,，13(1) 通過軟件實(shí)現(xiàn)脈沖分配，,，13(1) 通過硬件實(shí)現(xiàn)脈沖分配，,，14四、步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行控制,14步進(jìn)電動機(jī)的位置控制,

8、14步進(jìn)電動機(jī)的加、減速控制，,，18五、總結(jié),，24參考文獻(xiàn)及外文資料前言步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的用途是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，通俗地說：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（及步進(jìn)角）。通過控制脈沖個數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時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。在步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)中，要求能實(shí)現(xiàn)以下三個基本控制任務(wù)：控制換相順序：步進(jìn)電機(jī)的通電換相順序要嚴(yán)格按照步進(jìn)電機(jī)的工作方式進(jìn)行。也稱為脈沖分配，實(shí)現(xiàn)脈沖分配的方法有兩種：軟件法和硬件法。控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向：通過改變通

9、電的相序來實(shí)現(xiàn)?？刂撇竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速：通過調(diào)節(jié)脈沖頻率來實(shí)現(xiàn)。一、步進(jìn)電機(jī)控制原理步進(jìn)電機(jī)的分類和主要參數(shù)步進(jìn)電機(jī)的分類步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(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（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?，F(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB和單相式步進(jìn)電機(jī)等。步進(jìn)電機(jī)的一些基本參數(shù)：電機(jī)固有步距角：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進(jìn)脈沖信號，電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度。電機(jī)出廠時給出了一個步距角的值，如86BYG250Ml電機(jī)給出的值為0.9/1.8（表示半步工

10、作時為0.9、整步工作時為1.8。），這個步距角可以稱之為“電機(jī)固有步距角”，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。（2）步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)：是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為0.9。/1.8、三相的為0.75/1.5、五相的為0.36/0.72。（3）保持轉(zhuǎn)矩（HOLDINGTORQUE是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。比如，當(dāng)人們說2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步

11、進(jìn)電機(jī)。(4)DETENTTORQUE是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENTTORQU訴國內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENTTORQUE1.2步進(jìn)電機(jī)的原理步進(jìn)電機(jī)基本控制原理步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號轉(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。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來進(jìn)行控制的，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。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機(jī)產(chǎn)生。其基本原理作用

12、如下：(1)控制換相順序通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式，其各相通電順序?yàn)锳-B-C-D,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按口這一順序分別控制A,B,C,D相的通斷。(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。(3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)原理典型的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如圖1.1所示，主要是由步進(jìn)控制器，功率放大器及步進(jìn)電機(jī)等組成。圖1.1步進(jìn)電機(jī)控制系

13、統(tǒng)的組成二、設(shè)計(jì)方案-硬件電路設(shè)計(jì)2.1方案論證與比較1、本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于對步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動，設(shè)計(jì)中受控電機(jī)為四相六線制的步進(jìn)電機(jī)（內(nèi)阻33歐，步進(jìn)1.8度，額定電壓12V）方案一：使用多個功率放大器件驅(qū)動電機(jī)通過使用不同的放大電路和不同參數(shù)的器件，可以達(dá)到不同的放大的要求，放大后能夠得到較大的功率。方案二：使用L298N芯片驅(qū)動電機(jī)L298N芯片可以驅(qū)動兩個二相電機(jī)（如圖2.2）,也可以驅(qū)動一個四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V,可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。圖2.2L298N芯片2、數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)方案一：申行接法設(shè)計(jì)中

14、要顯示4位數(shù)字，用74LS164作為顯示驅(qū)動，其中帶鎖存，使用串行接法可以節(jié)約IO口資源，但要使用SIO,發(fā)送數(shù)據(jù)時容易控制。方案二：并行接法使用并行接法時要對每個數(shù)碼管用IO口單獨(dú)輸入數(shù)據(jù)，占用資源較多。2.2理論設(shè)計(jì)綜合以上選取的方案，總的流程如圖2.3所示。單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)74LS164H數(shù)碼管L298N圖2.3控制系統(tǒng)總流程1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路通過L298N構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路，電路圖如圖2.4所示。VCCVDD61C6一.二一|4ENAg+VS-ENH-OUT1SEMSEA15ITI.0mOliTl圖2.4步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路圖通過MCS-51單片機(jī)的P1.0P1.5口對L298N的I

15、N1IN4口和ENA、ENB口發(fā)送方波脈沖信號，起時序圖如圖2.5所示。圖2.5時序圖2、數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)數(shù)碼管的顯示驅(qū)動使用74LS164,通過MCS-51單片機(jī)的串行口對DATA和CLK發(fā)送數(shù)據(jù)。圖2.6數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)圖3、4x4鍵盤電路在設(shè)計(jì)中，使用了標(biāo)準(zhǔn)的4x4鍵盤，其電路圖如圖2.7所示。單片機(jī)的P0口為鍵盤的接口。盡管設(shè)計(jì)要求中只需要4個鍵對步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，但考慮到對控制功能的擴(kuò)展，我們使用了4x4的鍵盤。JF71i-T五1-D-AhAAP-P-P-A-31d-7.-93-1圖2.74x4鍵盤電路圖三、步進(jìn)電動機(jī)的單片機(jī)控制步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作。在

16、步進(jìn)電動機(jī)的單片機(jī)控制中，控制信號由單片機(jī)產(chǎn)生。其基本控制作用如下。(1)控制換相順序步進(jìn)電動機(jī)的通電換相順序嚴(yán)格按照步進(jìn)電動機(jī)的工作方式進(jìn)行。通常我們把通電換相這一過程稱為脈沖分配。(2)控制步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)向通過前面介紹的步進(jìn)電動機(jī)原理我們已經(jīng)知道，如果按給定的工作方式正序通電換相，步進(jìn)電動機(jī)就正轉(zhuǎn)；如果按反序通電換相，則電動機(jī)就反轉(zhuǎn)。(3)控制步進(jìn)電動機(jī)的速度如果給步進(jìn)電動機(jī)發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔時間越短，步進(jìn)電動機(jī)就轉(zhuǎn)的越快。脈沖分配實(shí)現(xiàn)脈沖分配（也就是通電換相控制）的方法有兩種：軟件法和硬件法。通過軟件實(shí)現(xiàn)脈沖分配軟件法是完全用軟件的方式

17、，按照給定的通電換相順序，通過單片機(jī)的I/O向驅(qū)動電路發(fā)出控制脈沖。圖3-1是用這種方法控制五相步進(jìn)電動機(jī)的硬件接口例子。利用8051系列單片機(jī)的P1.0P1.4這5條I/O線，向五相步進(jìn)電動機(jī)傳送控制信號。下面以五相步進(jìn)電動機(jī)工作在十拍方式為例，說明如何設(shè)計(jì)軟件。這10個控制字如表3-1所列。圖3-1用軟件實(shí)現(xiàn)脈沖分配的接口示意圖表3-1五相十拍工作方式的控制字通電狀態(tài)P1.4(E)P1.3(D)P1.2(C)P1.1(B)P1.0(A)控制字AB11100FCHABC11000F8HBC11001F9BCD10001F1HCD10011F3HCDE00011E3HDE00111E7HDEA

18、00110E6HEA01110EEHEAB01100ECH在程序中，只要依次將這10個控制字送到P1口，步進(jìn)電動機(jī)就會轉(zhuǎn)動一個齒距角。每送一個控制字，就完成一拍，步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)過一個步距角。程序就是根據(jù)這個原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。用R0作為狀態(tài)計(jì)數(shù)器，來指示第幾拍，按正轉(zhuǎn)時加1,反轉(zhuǎn)時減1的操作規(guī)律，則正轉(zhuǎn)程序?yàn)椋篊WINCR0CJNER0MOVR0ZZ:MOVAMOVDPTRMOVCAMOVP1,#0AHZZ,#00H,R0,#ABC,A+DPTR，A;正轉(zhuǎn)加1;如果計(jì)數(shù)器等于10修正為0;計(jì)數(shù)器值送A；指向數(shù)據(jù)存放首地址；取控制字;送控制字到P1口RET;10個控制字ABCDB0FCH,0F8H0F

19、9H,0F1H0F3HDB0E3H,0E7H0E6H,0EEH0ECH反轉(zhuǎn)程序?yàn)椋篊CWDECR0CJNER0,#0FFHFZMOVR0,#09HFZ:MOVA,R0MOVDPTR,#ABCMOVCA,A+DPTRMOVP1,A;反轉(zhuǎn)減1（反序）;如果計(jì)數(shù)器等于FFH修正為9；指向數(shù)據(jù)存放首地址；取控制字;送P1口RETCPU時間，可能軟件法在電動機(jī)運(yùn)行過程中，要不停地產(chǎn)生控制脈沖，占用了大量的使單片機(jī)無法同時進(jìn)行其他工作，所以，人們更喜歡用硬件法。3.1.2通過硬件實(shí)現(xiàn)脈沖分配所謂硬件法實(shí)際上是使用脈沖分配器芯片，來進(jìn)行通電換相控制。脈沖分配器有很多種，這里介紹一種8713集成電路芯片。87

20、13有幾種型號，如三洋公司生產(chǎn)的PMM8713富士通公司生產(chǎn)的MB8713國產(chǎn)的5G8713等，它們的功能一樣，可以互換。8713是屬于單極性控制，用于控制三相和四相步進(jìn)電動機(jī)，可以選擇以下不同的工作方式。三相步進(jìn)電動機(jī)：單三拍，雙三拍，六拍；四相步進(jìn)電動機(jī)：單四拍，雙四拍，八拍。8713可以選擇單時鐘輸入或雙時鐘輸入；具有正反轉(zhuǎn)控制，初始化復(fù)位，工作方式和輸入脈沖狀態(tài)監(jiān)視等功能；所有輸入端內(nèi)部都設(shè)有斯密特整形電路，提高抗干擾能力；使用478V支流電源，輸出電流為20mA8713有16個引腳。各引腳功能如表3-2所列。表3-28713引腳功能引腳功能說明1正轉(zhuǎn)脈沖輸入端1,2腳為雙時鐘輸入端2

21、反轉(zhuǎn)脈沖輸入端3脈沖輸入端3,4腳為單時鐘輸入端4轉(zhuǎn)向控制端。0為反轉(zhuǎn)；1為正轉(zhuǎn)56工作方式選擇：00為雙三（四）拍：01,10為單三（四）拍；11為六（八）拍7三/四相選擇。0為三相；1為四相8地9復(fù)位端，低電平功效10輸出端。四相用13,12,11,10腳,分別代表A,B,C,1112口三相用13,12,11腳，分13另代表A,B,C14工作方式監(jiān)視。0為單三（四）拍；1為雙三（四）拍；脈沖為六（八）拍15輸入脈沖狀態(tài)監(jiān)視，與時鐘同步16電源8713脈沖分配器與單片機(jī)的接口例子如圖3-2所示。本例選用單日鐘輸入方式，8713的3腳為步進(jìn)脈沖輸入端，4腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個引腳的輸入均由單片

22、機(jī)提供和控制。選用對四相步進(jìn)電動機(jī)進(jìn)行八拍方式控制，所以5,6,7腳均接高電平。圖3-28713脈沖分配器與單片機(jī)接口由于采用了脈沖分配器，單片機(jī)只需要提供步進(jìn)脈沖，進(jìn)行速度控制和轉(zhuǎn)向控制，脈沖分配的工作交給脈沖分配器來自動完成。因此，CPU的負(fù)擔(dān)減輕許多。四、步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行控制步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行控制涉及到位置控制和加，減速控制。4.1步進(jìn)電動機(jī)的位置控制步進(jìn)電動機(jī)的位置控制，指的是控制步進(jìn)電動機(jī)帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)從一個位置精確地運(yùn)行到0。因此，用步數(shù)等于0來判另一個位置。對步進(jìn)電動機(jī)位置控制的一般作法是：步進(jìn)電動機(jī)每走一步，步數(shù)減1,如果沒有失步存在，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)目標(biāo)位置時，步數(shù)正好減到斷是否移

23、動到目標(biāo)位，作為步進(jìn)電動機(jī)停止運(yùn)行的信號。下面給出一個例子。其硬件連接仍如圖3-2所示，所有的操作仍然都發(fā)生在定時器中斷程序中，而且每次中斷仍然改變一次P1.0的狀態(tài)，也就是說，每兩次中斷步進(jìn)電動機(jī)才走一步。下面是本程序使用的資源：30H,31H存放定時常數(shù)，低位在前；32H34H存放絕對位置參數(shù)，低位在前；35、36H-存放步數(shù)，低位在前。中斷服務(wù)子程序框圖如圖4-1所示。程序如下:POSCPLP1.0;改變P1.0電平狀態(tài)PUSHACC;累加器A進(jìn)棧PUSHR0LCALLBAOJING;調(diào)報(bào)警子程序POS1MOVR0,#32H;反轉(zhuǎn)。指向絕對位直低位32HDECR0;絕對位直減1CJNER

24、0,#0FFH,POS2;無借位則轉(zhuǎn)向POS2INCR0;指向33HDECR0;(33H)-1CJNER0,#0FFH,POS2;無借位則轉(zhuǎn)向POS2INCR0；指向34HDECR0；(34H)-1CJNER0,#0FFH,POS2；無越界，則轉(zhuǎn)向POS2CLRTR0；發(fā)生越界，停定時器LCALLBAOJING;調(diào)報(bào)警子程序POS2MOVR0,#35H；指向步數(shù)低位35HDECR0;步數(shù)減1CJNER0,#0FFHPOS3;無借位則轉(zhuǎn)向POS3INCR0;指向36HDECR0;(36H)-1；發(fā)生越界，停定時器JNBP1.0,POS4;P1.0=0時，半個脈沖，轉(zhuǎn)至ijPOS4CLREA；關(guān)中

25、斷JNBP1.1,POS1;反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到POS1MOVR0,#32H;正轉(zhuǎn)。指向絕對位直低位32HINCR0;絕對位直加1CJNER0,#00H,POS2;無進(jìn)位則轉(zhuǎn)向POS2INCR0；指向33HINCR0;(33H)+1CJNER0,#00H,POS2;無進(jìn)位則轉(zhuǎn)向POS2INCR0；指向34HINCR0;(34H)+1CJNER0,#00H,POS2；無越界，則轉(zhuǎn)向POS2CLRTR0POS3SETBEA;開中斷MOVA,35H;檢查步數(shù)=0ORLA,36HJNZPOS4;不等于0轉(zhuǎn)向POS4CLRTR0;等于0。停定時器SJMPPOS5；退出POS4CLRCCLRTR0；停定時器MOVA

26、,TL0;取TL0當(dāng)前值A(chǔ)DDA,#08H;加8個機(jī)器周期ADDA,30H;加定時常數(shù)（低8位）MOVTL0,A;重裝定時常數(shù)（低8位）MOVA,TH0;取TH0當(dāng)前值A(chǔ)DDCA,31H;加定時常數(shù)（高8位）MOVTH0,A;重裝定時常數(shù)（高8位）SETBTR0;開定時器POS5POPR0POPPSWPOPACCRETI;返回步進(jìn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制在主程序中實(shí)現(xiàn)。如果正轉(zhuǎn)，使P1.1=1;反轉(zhuǎn)，使P1.1=0。所以，不管在正轉(zhuǎn)情況下，還是在反轉(zhuǎn)情況下，上面程序都能適用。4.2步進(jìn)電動機(jī)的加、減速控制實(shí)際上，在3.2一節(jié)中的速度控制中，速度并不是一次升到位。在4.1一節(jié)中的位置控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

27、位移也不總是恒速進(jìn)行的。它們對運(yùn)行的速度都有一定的要求。在這一節(jié)中，我們將討論步進(jìn)電動機(jī)在運(yùn)行中的加、減速問題。為了滿足加、減速要求，步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行通常按照加、減速曲線進(jìn)行。圖4-2是加、減速運(yùn)行曲線。力口、減速運(yùn)行曲線沒有一個固定的模式，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)得到的。(a)勻加、減速曲線(b)S形加、減速曲線圖4-2力口、減速運(yùn)行曲線最簡單的是勻加速和勻減速曲線，如圖4-2(a)所示，其加、減速曲線都是直線，因此容易編程實(shí)現(xiàn)。按直線加速時，加速度是不變的，因此要求轉(zhuǎn)距也應(yīng)該是不變的。采用指數(shù)加、減速曲線或S形加、減速曲線是最好的選擇，如圖4-2(b)所示。因?yàn)殡妱訖C(jī)的電磁轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)速的關(guān)系接近指數(shù)

28、規(guī)律。努進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行還可根據(jù)距離的長短分如下3種情況處理。短距離由于距離較短，來不及升到最高速，因此，在這種情況下，步進(jìn)電動機(jī)以接近啟動頻率運(yùn)行過程沒有加、減速。中、短距離在這樣的距離里，步進(jìn)電動機(jī)只有加、減速過程，而沒有恒速過程。中、長距離在這樣的距離里，步進(jìn)電動機(jī)不僅有加、減速過程，還有恒速過程。由于距離較長，要盡量縮短用時，保證快速反應(yīng)性。因此，在加速時，盡量用接近啟動頻率啟動；在恒速時，盡量工作在最搞速。下面舉例來說明步進(jìn)電動機(jī)加、減速控制程序的編制。圖4-3是近似指數(shù)加速曲線。由圖可見，離散后速度并不是一直上升的，而是每升一級都要在該級上保持一段時間，因此實(shí)際加速軌跡呈階梯狀。如果

29、速度是等間距分布，那么在該速度級上保持的時間不一樣長。為了簡化，我們用速度級數(shù)N與一個常數(shù)C的乘積去模擬，并且保持的時間用步數(shù)來代替。因此，速度每升一級，步進(jìn)電動機(jī)都要在該速度級上走NC步(其中N為該速度級數(shù))。為了簡化，減速時也采用與加速時相同的方法，只不過其過程是加速時的逆過程。圖4-3加速曲線離散化本程序的參數(shù)除了有速度級數(shù)N和級步數(shù)NC以外，還有以下參數(shù)加速過程的總步數(shù)電動機(jī)在升速過程中每走一步，加速總步數(shù)就減一，直到減為0,加速過程結(jié)束，進(jìn)入恒速過程。恒速過程的總步數(shù)電動機(jī)在恒速過程中每走一步，恒速總步數(shù)就減一，直到減為0,恒速過程結(jié)束，進(jìn)入減速過程。減速過程的總步數(shù)電動機(jī)在減速過程

30、中每走一步，減速總步數(shù)就減0,減速過程結(jié)束，電動機(jī)停止運(yùn)行。加減速程序框圖如圖4-4所示。JAJ:CPL程序如下:PUSHACC;保存現(xiàn)場PUSHPSWPUSHBPUSHDPTLPUSHDPTHSETBRS0;選用工作寄存器1JNBP1.0,JAJ10;P1.0=0時，半個脈沖,CLREA；關(guān)中斷JNBP1.1,JAJ1;反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到JAJ1;改變P1.0電平狀態(tài)P1.0轉(zhuǎn)到JAJ10MOVR0,#32H;正轉(zhuǎn)，指向絕對位置低位32HINCR0;絕對位直加1CJNER0#00H,JAJ2;無進(jìn)位則轉(zhuǎn)向JAJ2INCR0;指向33HINCR0;(33H)+1CJNER0#00H,JAJ2;無進(jìn)位則

31、轉(zhuǎn)向JAJ2INCR0；指向34HINCR0;(34H)+1CJNER0#00H,JAJ2；無越界，則轉(zhuǎn)JAJ2CLRTR0；發(fā)生越界，停定時器LCALLBAOJING;調(diào)報(bào)警子程序JAJ1:MOVR0,#32H;反轉(zhuǎn)，指向絕對位直低位DECR0;絕對位直減1CJNER0#0FFH,JAJ2；無借位則轉(zhuǎn)向JAJ2INCR0;指向33HDECR0;(33H)-1CJNER0#0FFH,JAJ2;無借位則轉(zhuǎn)向JAJ2INCR0；指向34HDECR0；(34H)-1CJNER0#0FFH,JAJ2；無越界，則轉(zhuǎn)JAJ2CLRTR0；發(fā)生越界，停定時器LCALLBAOJING;調(diào)報(bào)警子程序JAJ2:S

32、ETBEA;開中斷CJNER3#35H,JAJ5;不是加速則轉(zhuǎn)JAJ5MOVR0,#35H;指向加速步數(shù)低位35HDECR0;加速步數(shù)減1CJNER0#0FFH,JAJ3；無借位，則轉(zhuǎn)JAJ3INCR0；指向36HDECR0;(36H)-1;判斷該級步數(shù)是否走完32HDJNZR2,JAJ4JAJ3INCR1；走完，速度升-級；計(jì)算級步數(shù);立即數(shù)N；保存級步數(shù)MOVA,R1MOVB,#NMULABMOVR2,AJAJ4:JAJ5:MOVA,35HORLA,36HJNZJAJ10MOVR3,#37HSJMPJAJ10CJNER3,#37H,JAJ7;檢查加速步數(shù)=0；不等于0,轉(zhuǎn)向JAJ10;等于

33、0,加速結(jié)束，指針指向恒速;不是恒速則轉(zhuǎn)JAJ7JAJ6:MOVR0,#37HDECR0CJNER0,#0FFHJAJ6INCR0DECR0CJNER0,#0FFHJAJ6INCR0DECR0MOVA,37HORLA,38HORLA,39HJNZJAJ10MOVR3,#3AHDECR1MOVA,R1MOVB,#NMULABMOVR2,A;指向恒速步數(shù)低位37H;恒速步數(shù)減1;檢查加速步數(shù)=0；不等于0,轉(zhuǎn)向JAJ10;等于0,恒速結(jié)束，指針指向減速;減速一級；計(jì)算級步數(shù)；保存級步數(shù)JAJ7:MOVR0,#3AH;指向減速步數(shù)低位3AHDECR0;減速步數(shù)減1CJNER0,#0FFHJAJ8INCR0DECR0JAJ8:DJNZR2,JAJ9;判斷該級步數(shù)是否走完DECR1；走完，速度降一級MOVA,R1；計(jì)算級步數(shù)MOVB,#NMULABMOVR2,A;保存級步數(shù)JAJ9:MOVA,3AH;檢查減速步數(shù)=0ORLA,3BHJNZJAJ10；不等于0,轉(zhuǎn)向JAJ10CLRTR0;等于