基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)

1、基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 1、設計簡介 本設計以AT89C51單片機為核心，對步進電機進行控制，通過按鍵實現(xiàn)步進電機正轉、反轉、加速、減速和停止，并使用LCD1602顯示電機狀態(tài)和速度。經(jīng)過keil對程序編譯， PROTEUS仿真和硬件焊接，系統(tǒng)實現(xiàn)了要求。該電路簡單，可靠性強，運行穩(wěn)定。2、步進電機工作原理 它驅(qū)動時步進順序如表： 當電機定子繞組通電時序為D-DA-A-AB-B-BC-C-CD-D時為正轉，通電時序為D-DC-C-CB-B-BA-A-AD-D時為反轉。單片機作為核心部件，調(diào)用相應的程序，通過不同長度的延時來得到不同頻率的步進電機輸入脈沖，從而得到多種步進速度，也就是改

2、變電機的轉動速度。3、硬件電路設計方案 用單片機來產(chǎn)生脈沖信號，通過單片機的P3口輸出脈沖信號，因為所選電機是四相的，所以只需要P3口的低四位P3.0P3.3分別接到電機驅(qū)動芯片的的四根線上。軟件編程通過延時程序來調(diào)整電機的轉速，通過鍵盤的按鈕，就可以改變電機的轉速和轉向。P0口接LCD1602，可以顯示當前的電機轉速和按鈕狀態(tài)，具體結構圖見下一頁： 4、單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)包括振蕩電路和復位電路 ，如以下圖所示：說明: 復位電路:由電容串聯(lián)電阻構成,假設要復位只需按“RST鍵，此電源Vcc經(jīng)電阻分壓，在RST端產(chǎn)生一個復位高電平；振蕩電路:典型的晶振頻率為11.0592MHz/12

3、MHz；復位電路振蕩電路按鍵接口5、按鍵局部 選用的P1口來控制信號的輸入，把按鍵開關和P1口連接起來，另一端接地。當按下其中一個開關時，P1.0P1.4中的某一個I/O的電位被拉低，那么單片機控制步進電機進行相應的動作。接線如圖：6、顯示局部 在電路中，通過軟件編程，單片機的I/O口能直接驅(qū)動LCD1602工作，其中LCD的使能端接到P2.0P2.2口，按下相應的正轉，反轉，加速，減速，停止按鈕，步進電機顯示相應的狀態(tài)并顯示當前的速度。如以下圖所示7、電機驅(qū)動局部 本設計使用的是生活中被廣泛使用的電機驅(qū)動芯片L298N ，它是雙全橋的步進電機專用芯片，內(nèi)部包含四信道邏輯驅(qū)動電路是一種二相和四相步進電機的專用驅(qū)動器，它可以驅(qū)動兩個二相和一個四相步進電機。8、Keil 仿真圖 9、 程序流程圖10、最終的實物圖11、Keil仿真圖12、總結 這次設計，實現(xiàn)了按鍵控制步進電機的正反轉和加減速，并在LCD上顯示轉速等級。由于于水平有限，設計整體有很多不完美的地方，例如：電機的轉速控制不夠精確，沒