基于51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中文摘要步進(jìn)電機(jī)是一種受，并且能將相應(yīng)的或者的電動(dòng)機(jī)。由于步進(jìn)電機(jī)具有步距誤差不積累、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡單、慣性小、本錢低等優(yōu)點(diǎn)，因此，被廣泛使用于計(jì)算機(jī)外圍電路、自動(dòng)化控制裝置以及其他的數(shù)字控制裝置中，如打印機(jī)、鐘表、數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備等裝置中。隨著科學(xué)技術(shù)的快速開展，相應(yīng)的控制系統(tǒng)也產(chǎn)生了很多種類，步進(jìn)電機(jī)的身影在眾多領(lǐng)域中可以看到。其中采用單片機(jī)作為控制核心的控制系統(tǒng)，由于其電路簡單、本錢低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，滿足眾多領(lǐng)域的需求，得到了大量的運(yùn)用。因此，研究基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，。本設(shè)計(jì)研究的是基于51單片機(jī)。通過單片機(jī)的I/O端口輸出時(shí)序方波作為控制信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過芯片ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行不同的指令進(jìn)行工作。根據(jù)不同的需要，通過按鍵電路來控制步進(jìn)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)和加減速等功能，并在數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)。本文給出了電路各個(gè)模塊的電路圖，并用Proteus的ISIS軟件對控制系統(tǒng)的各個(gè)功能進(jìn)行了仿真，并給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果圖像。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；步進(jìn)電機(jī)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)AbstractSteppermotorcontrolledbyapulsesignal,andapulsesignalcanbeconvertedtothecorrespondingangulardisplacementorlineardisplacementofthedigitalmotor.Asthesteppermotorhasasteperrordoesnotaccumulate,reliable,simplestructure,smallinertia,lowcost,andtherefore,arewidelyusedincomputerperipheralcircuits,automaticcontroldevicesandotherdigitalcontroldevices,suchasprinters,watchesandclocks,digitaltoanalogconversionequipment,andotherdevices.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,thecorrespondingcontrolsystemalsoproducedmanytypesofsteppermotorfigurecanbeseeninmanyareas.Whichusesmicrocontrollerasthecontrolofthecontrolsystem,becauseofitssimplecircuit,lowcost,highreliability,etc.,tomeettheneedsofmanyfields,wegetalotofuse.Therefore,basedonsingle-chipsteppermotorcontrolsystemhasimportantpracticalsignificance.Thedesignstudyis51single-chipsteppermotorcontrolsystem.Asacontrolsignal,thesignalthroughthechipULN2003steppermotordrivetoworkthroughthemicrocontrollerI/Oportoutputtimingsquarewave.Dependingontheneed,throughthekeycircuittocontrolthestartandstop,reversingandrampfunctionssuchassteppermotors,steppermotorsinreal-timedisplayanddigitalworkingcondition.Inthispaper,thecircuitdiagramofeachmodule,andwiththeISISProteussoftwareforeachfunctioncontrolsystemsimulation,andthesimulationresultsaregivencorrespondingimage.Keywords:microcontroller;steppermotor;motordrive;controlsystem目錄TOC中文摘要 IAbstract II1緒論 11.1步進(jìn)電機(jī)及其開展過程 11.2步進(jìn)電機(jī)在我國的應(yīng)用及前景 21.3本設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容 31.4步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)及工作原理 31.4.1步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 31.4.2步進(jìn)電機(jī)的種類 41.4.3步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo) 51.4.4步進(jìn)電機(jī)的工作原理 61.5步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的原理 82總體方案設(shè)計(jì) 102.1設(shè)計(jì)思路的選擇 102.2單片機(jī)芯片的選擇 122.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)芯片的選擇 122.4顯示電路的選擇 132.5步進(jìn)電機(jī)的選擇 133控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 153.1鍵盤控制電路 153.2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 163.3數(shù)碼管顯示電路 183.4步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 203.5步進(jìn)電機(jī)的其他電路 214控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 234.1主程序流程圖 234.2讀按鍵子程序流程圖 244.3按鍵處理子程序流程圖 254.4電機(jī)控制中斷程序流程圖 265仿真與測試 285.1仿真軟件介紹 285.2仿真的操作步驟 285.3電路板的焊接

295.4電路板的測試 306結(jié)論與展望 32致謝 34參考文獻(xiàn) 35附錄：系統(tǒng)總體電路圖 36系統(tǒng)仿真原理圖 37PCB打印圖 38原件清單 39程序 401緒論1.1步進(jìn)電機(jī)及其開展過程步進(jìn)電機(jī)是一種受，并且能將相應(yīng)的或者的電動(dòng)機(jī)。由于電源每次輸入電脈沖給該電機(jī)，該電機(jī)就會(huì)前進(jìn)一小步，轉(zhuǎn)動(dòng)的方式是步進(jìn)式的，所以稱為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。由于電源輸入的是脈沖式的電壓，因此，有時(shí)也被稱為脈沖電動(dòng)機(jī)。在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力范圍內(nèi)，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖個(gè)數(shù)成正比，不因電源電壓、負(fù)載變化和環(huán)境條件等的變化而變化。所以其輸出的角速度或線速度也與輸入的脈沖頻率成正比，通過改變輸入脈沖頻率的上下就可以調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并能控制步進(jìn)電機(jī)的快速啟動(dòng)，暫停，正反轉(zhuǎn)和加減速等。由于步進(jìn)電機(jī)具有步距誤差不積累、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡單、慣性小、本錢低等優(yōu)點(diǎn)，因此，被廣泛使用于計(jì)算機(jī)外圍電路、自動(dòng)化控制裝置以及其他的數(shù)字控制裝置中，如打印機(jī)、鐘表、數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備等裝置中。雖然步進(jìn)電機(jī)近些年來才被廣泛使用，但其工作原理很早就被人們研究出來。其中，最早的可以追溯到法國人佛羅曼提出了將電磁鐵的吸引力轉(zhuǎn)化為力矩的方法。當(dāng)時(shí)，激磁相的切換是采用機(jī)械式凸輪的接觸點(diǎn)來完成，這就是步進(jìn)電機(jī)最初的原理模型。后來逐步開展還出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)線圈式的應(yīng)用方法。二十世紀(jì)三十年代以后，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用才逐漸開始，稱為步進(jìn)電機(jī)，被用作。隨著晶體管元件的快速開展，與之相結(jié)合使用的步進(jìn)電機(jī)也得到了快速的開展和廣泛的使用。1950年研制出二極管半導(dǎo)體，1964年開發(fā)出MOS半導(dǎo)體，特別是經(jīng)過1950—1965年間半導(dǎo)體材料的高速開展后，由于價(jià)格低廉、可靠性高的邏輯數(shù)字電路得到廣泛的應(yīng)用，使步進(jìn)電機(jī)的使用量也急劇增加。多年來，隨著電力電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速開展，步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)尤其是其中的驅(qū)動(dòng)電路局部的不斷開展，使其在單片機(jī)控制，數(shù)控機(jī)床、繪圖儀、打印機(jī)以及光學(xué)儀器中都得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)如今，繼電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)這兩大類電機(jī)被廣泛應(yīng)用后，步進(jìn)電機(jī)也已成為生活中最常用的。國內(nèi)外圍繞著步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的研究做了大量的工作以及相應(yīng)的開發(fā)工作。圖1-1步進(jìn)電機(jī)1.2步進(jìn)電機(jī)在我國的應(yīng)用及前景我國對于步進(jìn)電機(jī)的研究及制造起始于20世紀(jì)50年代。當(dāng)時(shí)，主要是一些高等院校和科研機(jī)構(gòu)使用或開發(fā)與步進(jìn)電機(jī)相關(guān)的產(chǎn)品。進(jìn)入70年代，我國各地，例如北京、南京、江浙一帶都有大量的生產(chǎn)和使用，其中的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體器件，已實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化。進(jìn)入改革開放時(shí)代后，隨著國外各種步進(jìn)電機(jī)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)入國內(nèi)，我國對其進(jìn)行了大量的研究，并開發(fā)出了多種混合式的步進(jìn)電機(jī)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)元件，同時(shí)，也被大量的應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。開展至現(xiàn)今，我國在這方面的理論研究比擬成熟，逐漸形成了比擬完善的根底理論和設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)品種類也逐漸多樣化，性能和參數(shù)也逐漸到達(dá)甚至有些已經(jīng)超過國外同類產(chǎn)品的水平。而國外的大功率驅(qū)開工業(yè)設(shè)備上，只有少數(shù)要求較高的設(shè)備中才會(huì)使用空心轉(zhuǎn)杯電機(jī)、交流電機(jī)；目前，大多數(shù)場合不使用大扭矩的步進(jìn)電機(jī)，而是采用直流電動(dòng)機(jī)。其原因是從驅(qū)動(dòng)電路的本錢、效率、系統(tǒng)慣量與最大扭矩比等指標(biāo)進(jìn)行比擬，采用直流電動(dòng)機(jī)更為適宜。除此之外，還有一些小功率的工業(yè)設(shè)備中也得到了廣泛的應(yīng)用，例如，工業(yè)自動(dòng)控制、數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、照相機(jī)以及大型望遠(yuǎn)鏡等等。經(jīng)過多年的開展，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，功能更加強(qiáng)大，種類也很繁多，相應(yīng)的產(chǎn)品也日趨完善。步進(jìn)電機(jī)以它顯著的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)化控制中占據(jù)著不可動(dòng)搖的地位。相信在不久的未來，伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速開展，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。1.3本設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容本設(shè)計(jì)研究的是基于51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。采用單片機(jī)STC89C51作為控制核心，通過四個(gè)按鍵控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，即控制啟停、轉(zhuǎn)向、加減速等，并利用四位的數(shù)碼管顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度等級(jí)。本設(shè)計(jì)的硬件局部主要由、模塊、模塊、模塊以及模塊。本產(chǎn)品主要實(shí)現(xiàn)的功能：〔1〕5個(gè)按鍵控制整個(gè)電路，對應(yīng)功能分別是：啟動(dòng)/暫停、正/反轉(zhuǎn)、加速、減速、復(fù)位；〔2〕數(shù)碼管顯示正/反轉(zhuǎn)的指示和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的等級(jí)；〔3〕5個(gè)LED燈，一個(gè)為電源工作指示燈，其余四個(gè)則指示電機(jī)的轉(zhuǎn)速等級(jí)。本設(shè)計(jì)的控制核心是利用軟件控制單片機(jī)輸出不同的脈沖信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，顯示不同的運(yùn)行結(jié)果，同時(shí)，為了使步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示的更為直觀，利用數(shù)碼管顯示電路實(shí)時(shí)的顯示出來。1.4步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)及工作原理本設(shè)計(jì)是以STC89C51單片機(jī)作為控制單元，集成芯片ULN2003作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，DC-5V步進(jìn)電機(jī)作為控制對象。本設(shè)計(jì)通過五個(gè)按鍵的控制，改變輸入脈沖的頻率和個(gè)數(shù)來調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、加速、減速、暫停和復(fù)位功能；LED數(shù)碼管的第一、二位顯示速度等級(jí)，而第四位則顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；5個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)為電源指示燈，其余四個(gè)則指示電機(jī)的轉(zhuǎn)速。1.4.1步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)從應(yīng)用的角度來說，對步進(jìn)電機(jī)的根本要求如下:步進(jìn)電機(jī)能夠在一系列脈沖信號(hào)的控制下,快速、平滑、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、暫停、正/反轉(zhuǎn)，加/減速等運(yùn)行方式；為了提高精度，要求脈沖對應(yīng)的位移量小，并要準(zhǔn)確、均勻。這就要求步進(jìn)電機(jī)步距小、步距精度高，不能存在失步的現(xiàn)象。要求步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大，可以直接帶動(dòng)負(fù)載工作響應(yīng)要快速。即要求步進(jìn)電機(jī)不僅啟動(dòng)、暫停、反轉(zhuǎn)的動(dòng)作要快速，并能連續(xù)高速的運(yùn)轉(zhuǎn)工作以提高勞動(dòng)的生產(chǎn)效率。。1.4.2步進(jìn)電機(jī)的種類常用的步進(jìn)電機(jī)有三種：〔1〕永磁式步進(jìn)電機(jī)永磁式步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部主要由定子和轉(zhuǎn)子兩局部組成，組成的形式也可以為兩種，即轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵，定子采用線圈；或者反之，也可以。其工作原理是通電的定子線圈產(chǎn)生的磁場和轉(zhuǎn)子永久磁鐵產(chǎn)生的磁場，通過吸引或排斥的相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使其進(jìn)行轉(zhuǎn)開工作。該電機(jī)的特點(diǎn)是勵(lì)磁功率小、效率高、造價(jià)廉價(jià)，啟動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率較低，永磁需要量也大。缺點(diǎn)是由于永久磁鐵之間的磁化間距不便于測量、控制，受到影響的因素較多，故為了保持良好的效果，步距角通常會(huì)設(shè)置的較大。〔2)反響式步進(jìn)電機(jī)反響式步進(jìn)電機(jī)，通常也被稱為可變磁阻型步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子磁路是由軟磁材料制成的鐵芯，而定子則由勵(lì)磁繞組線圈纏繞著鐵芯構(gòu)成的；其工作原理是磁性轉(zhuǎn)子鐵芯通過定子產(chǎn)生的脈沖磁場而形成的吸引或排斥的相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使其進(jìn)行轉(zhuǎn)開工作。。這類電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)子直徑小，有利于高速響應(yīng)。這種電機(jī)具有效率低、啟動(dòng)和運(yùn)行頻率較高、轉(zhuǎn)子的阻尼差、噪聲大等缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是制造材料費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡單、步距角小?！?〕混合式步進(jìn)電機(jī)由于該電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體上嵌有永久磁鐵，可以說是永磁型和可變磁阻型相結(jié)合的一種形式。故稱為混合型步進(jìn)電機(jī)?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)分為兩相、三相和五相等。由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成的特點(diǎn)，使其同時(shí)具備了永磁式和反響式的各自的優(yōu)點(diǎn)，具有輸出轉(zhuǎn)矩大，響應(yīng)速度快，效率高，振動(dòng)噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。1.4.3步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)〔1〕步距角控制系統(tǒng)輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)子所旋轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度稱為步距角。即：當(dāng)定子繞組完成一次通電周期時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組由于受到磁場變化的作用，產(chǎn)生磁矩，旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的機(jī)械角度。步距角的大小會(huì)影響到步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率和啟動(dòng)。一般情況下，步距角越小，加工精度就越高?！?〕最大靜轉(zhuǎn)矩為最大靜轉(zhuǎn)矩。它表示了步進(jìn)電機(jī)所能承受負(fù)載的能力。一般情況下，流入步進(jìn)電機(jī)繞組的電流越大，最大靜轉(zhuǎn)矩也就越大，也就可以帶動(dòng)更大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的運(yùn)行的快速性及穩(wěn)定性就越好?！?〕靜態(tài)步距角誤差靜態(tài)步距角誤差，由名稱可知，是指步距角的理論值域?qū)嶋H值之間的誤差，由于誤差較小，通常在分的級(jí)別，一般不會(huì)超過10分的精度范圍。該誤差值主要是有電磁轉(zhuǎn)矩的不均勻等其他因素造成的，這種誤差在實(shí)際生活中不可防止，通常只有進(jìn)一步提高機(jī)械齒輪的制造精度，使誤差值盡可能的減小。步距角誤差直接影響工作的加工精度以及步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。通常在空載情況下進(jìn)行測定，靜態(tài)步距角誤差越小，表示步進(jìn)電機(jī)的精度越高?！?〕啟動(dòng)頻率和啟動(dòng)頻率特性啟動(dòng)頻率是指步進(jìn)電機(jī)在不帶任何負(fù)載的情況下，由靜止?fàn)顟B(tài)直接進(jìn)行啟動(dòng)，并且能夠穩(wěn)定的、不失步的進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，所需要的脈沖頻率的最大值。它也是衡量步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)速度快慢的一個(gè)重要的參數(shù)。高于步進(jìn)電機(jī)，。啟動(dòng)頻率與負(fù)載慣量有關(guān)，一般來說隨著負(fù)載慣量的增長而下降。產(chǎn)品介紹上往往會(huì)給出空載時(shí)的啟動(dòng)頻率。然而實(shí)際使用中，大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)都是在帶有負(fù)載的情況下啟動(dòng)，因此，所以產(chǎn)品介紹通常會(huì)以表格或曲線的形式給出啟動(dòng)的矩頻特性，即啟動(dòng)頻率特性，以便確定負(fù)載啟動(dòng)頻率?！?〕運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性運(yùn)行頻率是指步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)后，穩(wěn)定運(yùn)行的過程中，連續(xù)上升脈沖信號(hào)的頻率時(shí)，。運(yùn)行頻率是衡量步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電變化頻率快慢的一個(gè)重要參數(shù)。的。運(yùn)行頻率隨負(fù)載的性質(zhì)和大小而異，與驅(qū)動(dòng)電源也有很大關(guān)系。運(yùn)行矩頻特性通常會(huì)在產(chǎn)品介紹中以表格或曲線的形式給出。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)。帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，。1.4.4步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)控制的最大特點(diǎn)是開環(huán)控制，不需要反響信號(hào)。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)量的誤差積累。四相電機(jī)運(yùn)行時(shí)，可以是四相中每次只有一相繞組通電來工作，也可以是兩相同時(shí)通電，或者是單相和兩相交替通電。前一種驅(qū)動(dòng)方式稱為四相單四拍，后兩者分別為四相雙四拍和四相八拍。這里所謂的“四相〞是指步進(jìn)電機(jī)具有四相定子繞組；“單〞是指每次只有一相繞組通電；“四拍〞是指四次換接為一個(gè)循環(huán)，第五次換接重復(fù)第一次的情況?！?〕四相單四拍。電機(jī)的通電順序?yàn)锳-B-C-D-A-B...，如表1-1所示;〔2〕四相雙四拍。電機(jī)的通電順序?yàn)锳B-BC-CD-DA-AB-BC...，如表1-2所示;〔3〕四相八拍。電機(jī)的通電順序?yàn)锳-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A-AB...，如表1-3所示;表1-1四相單四拍步序控制位工作狀態(tài)A相B相C相D相11000A20100B30010C40001D表1-2四相雙四拍步序控制位工作狀態(tài)A相B相C相D相11100AB20110BC30011CD41001DA表1-3四相八拍步序控制位工作狀態(tài)A相B相C相D相11000A21100AB30100B40110BC50010C60011CD70001D81001DA本次設(shè)計(jì)中使用的是28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)，該電機(jī)屬于四相八拍電機(jī)，因此，該步進(jìn)電機(jī)的輸入脈沖信號(hào)也應(yīng)該是四相八拍的工作方式。使用單片機(jī)的定時(shí)器0，把工作方式設(shè)置為1，單片機(jī)的每一次中斷都會(huì)給步進(jìn)電機(jī)的繞組輸入一個(gè)脈沖電壓，步進(jìn)電機(jī)隨即將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為線位移或角位移，轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。1.5步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的原理傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)是電子電路組成的，主要由脈沖發(fā)生器、環(huán)形脈沖分配器、功率放大器以及步進(jìn)電機(jī)組成，結(jié)構(gòu)圖如圖1-4所示：圖1-4傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)脈沖發(fā)生器的作用是產(chǎn)生一連串〔一系列〕連續(xù)的脈沖信號(hào)的電子器件，脈沖信號(hào)的頻率范圍較寬，可以是低頻的是20赫茲至10兆赫茲，也可以是高頻的100千赫茲至300兆赫茲等等。環(huán)形脈沖分配器的作用是將輸入的連續(xù)脈沖信號(hào)，按照一定的規(guī)律順序，分別分配給驅(qū)動(dòng)元件的各個(gè)端口。在這個(gè)過程中，環(huán)形脈沖分配器按照一定的順序接通、斷開，使電機(jī)繞組的通電按輸入脈沖的控制而循環(huán)變化。由于環(huán)形脈沖分配器輸出的脈沖信號(hào)電流很小，往往只有幾微安，所以要想驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行工作就需要添加功率放大器，將功率就行放大。采用以往的電子電路的控制方式，由于其電路組成復(fù)雜，本錢較高，因而限制了它的應(yīng)用，不能大范圍的應(yīng)用。但是，假設(shè)采用基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)，由軟件代替脈沖發(fā)生器和環(huán)形分配器的作用，不僅大大簡化了電路的組成，也降低了本錢，穩(wěn)定性和可靠性也大大提高。此外，可以根據(jù)系統(tǒng)的需要，靈活的改變步進(jìn)電機(jī)的控制設(shè)計(jì)方案，使其性能不在單一，使用很方便。常用的基于單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)原理圖，如圖1-5所示：圖1-5基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)將圖2與圖1相比，主要區(qū)別在與用單片機(jī)代替了脈沖發(fā)生器和環(huán)形分配器的作用。因此，，并實(shí)現(xiàn)。每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)脈沖輸入線上得到一個(gè)脈沖，它使沿著方向控制線信號(hào)所確定的方向行進(jìn)。步進(jìn)電機(jī)在正常的工作狀態(tài)下，對步進(jìn)電機(jī)每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的步距角，且該步距角是成比例的，且角度值是固定的。，假設(shè)能其行進(jìn)的步數(shù)和行進(jìn)前的初始位置，。2總體方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)思路的選擇對于步進(jìn)電機(jī)控制的研究，國內(nèi)外近些年出現(xiàn)了多種控制方式，其中最常見的控制方式為以下三種：〔1〕基于電子電路的控制方式：步進(jìn)電機(jī)能直接接收數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。其中較常用的控制電路是采用硬件電路的方式，即利用數(shù)字邏輯單元組成的電子電路。此種控制方式的特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)一般的根本任務(wù)要求。缺點(diǎn)是功能性比擬單一，電路的功能不能更改。假設(shè)要改變控制系統(tǒng)的功能，一般需要重新設(shè)計(jì)硬件電路，靈活性較差?！?〕基于單片機(jī)的控制方式:采用基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制方式，實(shí)現(xiàn)了軟、硬件相結(jié)合的控制方法。為了能夠更加準(zhǔn)確、精準(zhǔn)的控制步進(jìn)電機(jī)，最好的控制方式是利用軟件將脈沖信號(hào)有規(guī)律的輸出到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)元件上，從而，取代了環(huán)形脈沖分配器的功能。由于單片機(jī)的強(qiáng)大功能，還可以擴(kuò)張大量的外圍電路，鍵盤作為一個(gè)外圍中斷源，可控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)啟停、正反轉(zhuǎn)、加減速等功能，也可以利用數(shù)碼管作為顯示電路，來顯示步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)。此種控制方式的特點(diǎn)是系統(tǒng)的靈活性好，可靠性強(qiáng)，增加了控制系統(tǒng)的功能多樣性。缺點(diǎn)是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)相對復(fù)雜，電路設(shè)計(jì)工作量相對較大?！?〕基于PLC的控制方式：PLC的控制方式是在工業(yè)領(lǐng)域中，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合開展起來的控制技術(shù)。通過PLC，將控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的相應(yīng)的上。而環(huán)形脈沖分配器可以分為軟件和硬件兩種。采用軟件環(huán)形分配器時(shí)，占用PLC資源較多，電路結(jié)構(gòu)簡單；而采用硬件環(huán)形分配器時(shí)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，PLC資源占用較少，但增加本錢。此種控制方式的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，編程簡單，性價(jià)比高，安裝簡便，維修方便等。缺點(diǎn)是不能在高頻率下對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，且控制精度小。通過對以上三種方案的比擬，可以發(fā)現(xiàn)：基于電子電路的控制方式靈活性不高；基于PLC的控制方式不能在高頻率下進(jìn)行，控制精度??；而隨著科學(xué)技術(shù)的快速開展，人們對控制功能的要求也越來越高，使得單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)更加的直白的顯現(xiàn)出來，因此，單片機(jī)與控制電路的結(jié)合是日后開展的主流方向。結(jié)合本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)本錢等因素的考量，故本設(shè)計(jì)采用基于單片機(jī)的控制方式。本方案有以下優(yōu)點(diǎn)：利用，通過改變單片機(jī)的輸入程序，，使步進(jìn)電機(jī)的和大大提高；利用單片機(jī)的軟件可以使步進(jìn)電機(jī)的，也使控制方式實(shí)現(xiàn)了和，可以有效的對電路產(chǎn)生的影響；由于單片機(jī)的擴(kuò)展性較強(qiáng)，使其功能日趨完善，功能也逐漸多樣化，設(shè)計(jì)本錢較低，具有很；由于單片機(jī)擁有很多的外圍電路，且現(xiàn)存的子程序日趨完善，在使用時(shí)，直接調(diào)用，大大減少了工作量，也提高了系統(tǒng)的交互性。硬件局部主要是以，本設(shè)計(jì)選用的步進(jìn)電機(jī)是，通過軟、硬件的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的、/、功能，并且將電機(jī)的在上。本設(shè)計(jì)是由、模塊、模塊、模塊以及模塊。其中、、是本次設(shè)計(jì)的。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖如圖2-1所示：單片機(jī)單片機(jī)鍵盤控制模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊數(shù)碼管顯示模塊電源模塊圖2-1總體設(shè)計(jì)框圖2.2單片機(jī)芯片的選擇方案一：采用凌陽單片機(jī)。凌陽單片機(jī)是一款控制處理數(shù)據(jù)以及數(shù)字信號(hào)處理的設(shè)備。該單片機(jī)具有多種不同的產(chǎn)品類型，可以滿足不同的電路場合的需求。它具有集成度高、數(shù)/?；旌稀⒐δ苋⒌凸?、低電壓和易于擴(kuò)展等特點(diǎn)，并且能用電池供電，具有較強(qiáng)的中斷處理能力。另外，它還增加了適合于DSP的某些特殊指令，有些系列的單片機(jī)還嵌入了LCD控制/驅(qū)動(dòng)和雙音多頻發(fā)生器功能，并且支持語音提示功能。缺點(diǎn)是價(jià)格較貴，不利于提高產(chǎn)品的性價(jià)比。方案二：采用51系列的單片機(jī)。51單片機(jī)是現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的單片機(jī)。該單片機(jī)具有高、小、低、齊全、容易、方便、能力強(qiáng)、可靠等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，它的價(jià)格低廉，有利于提高性價(jià)比。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理較弱。現(xiàn)實(shí)生活中，為了使電路更穩(wěn)定的工作，有時(shí)單片機(jī)芯片需要具有一定的抗干擾能力以及一定范圍的工作環(huán)境溫度等等特殊的要求。按適用的工作溫度分，單片機(jī)芯片可分為商用級(jí)、工業(yè)級(jí)、軍用級(jí)三個(gè)等級(jí)，這里選擇一般的商用機(jī)即可。按抗干擾能力方面的要求，由于本次設(shè)計(jì)的功能有限，一般的單片機(jī)均能滿足該要求，因此，抗干擾方面不需要特別考慮。假設(shè)從易學(xué)掌握的角度出發(fā)，要求所選單片機(jī)要支持簡單易學(xué)的編程語言，并且擁有易于學(xué)習(xí)的編程軟件。此外，本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)最好具有豐富的相關(guān)學(xué)習(xí)資料，便于查找學(xué)習(xí)，使其具有更高的通用性。假設(shè)從該角度出發(fā)，51系列的單片機(jī)具有一定的優(yōu)勢。綜上所述，通過從各方面的綜合考慮，本系統(tǒng)選擇方案二51單片機(jī)作為主控芯片。在常用的51單片機(jī)中，STC89C51系列的單片機(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)，它的功能已完全能夠?qū)崿F(xiàn)本設(shè)計(jì)的要求，且價(jià)格廉價(jià)，下載程序方便。2.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)芯片的選擇方案一：使用驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003。ULN2003芯片可以直接處理數(shù)字信號(hào)，例如經(jīng)過數(shù)字邏輯電子電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)。該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由組成的，并且。通常被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)、PLC、儀表電器等控制驅(qū)動(dòng)電路中。特點(diǎn)是高、高、強(qiáng)、好、小、低廉等等。方案二：使用驅(qū)動(dòng)芯片L298。L298N芯片屬于H橋集成電路。驅(qū)動(dòng)芯片L298可以直接和單片機(jī)進(jìn)行連接，接收單片機(jī)的數(shù)字脈沖信號(hào)。由于其輸出電流大、功率大的特點(diǎn)，可以直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行工作。而當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片L298直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，只需要改變脈沖信號(hào)的邏輯電平值，就可以實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)的控制。該芯片具有體積小，控制方便等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是使用該芯片時(shí)需要添加光電耦合器件，進(jìn)行光電隔離，消除電機(jī)對單片機(jī)產(chǎn)生的干擾，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作。綜上所述，通過從各方面的綜合考慮，本系統(tǒng)選擇方案一ULN2003作為本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)芯片。2.4顯示電路的選擇方案一:采用LCD液晶顯示器。LCD液晶顯示器不僅可以顯示、和漢字，還可，并且可以實(shí)現(xiàn)、屏幕內(nèi)容的等功能，具有小、輕、小、小、清晰等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是對單片機(jī)的接口要求高，一般多采用并行接口，占用資源多，同時(shí)也需要專門的驅(qū)動(dòng)電路，且器件價(jià)格昂貴。方案二:采用LED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管的顯示模塊的數(shù)碼管，。STC89C51單片機(jī)輸出的脈沖序列經(jīng)過上拉電阻驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示方式，具有亮度高、響應(yīng)速度快、防潮防濕性能好、使用壽命長、硬件電路簡單、編程簡便、顯示信息清晰、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但占用單片機(jī)I/O端口較多。綜上所述，通過從使用的實(shí)用性和價(jià)格等各方面的綜合考慮，本系統(tǒng)選擇方案二LED數(shù)碼管作為本設(shè)計(jì)的顯示模塊。2.5步進(jìn)電機(jī)的選擇由于本次設(shè)計(jì)的供電電源是5V的直流電源，STC89C51單片機(jī)的VCC電壓也為5V，該設(shè)計(jì)的最高電壓也是5V。因此，選擇的類型也應(yīng)該是驅(qū)動(dòng)電壓為直流5V的，，經(jīng)過綜合考量，28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)比擬符合本設(shè)計(jì)的要求，性價(jià)比各方面也很符合。28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)屬于四相八拍電機(jī)，輸入電壓范圍為直流5V-12V。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)輸入一系列連續(xù)的脈沖信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)按照相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度。例如，當(dāng)輸入步進(jìn)電機(jī)的通電狀態(tài)改變一次時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)子也就轉(zhuǎn)過對應(yīng)的一個(gè)步距角，與之相對。3控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的是STC89C51作為步進(jìn)電機(jī)的控制芯片。帶4K，是典型的嵌入。，同時(shí)，由于，因此，它也與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。單片機(jī)如圖3-1所示：圖3-1單片機(jī)3.1鍵盤控制電路根據(jù)控制系統(tǒng)功能的要求，需要設(shè)置四個(gè)控制按鍵，即：K2、K3、K4、K5，分別來控制步進(jìn)電機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)向、加速和減速功能。鍵盤控制電路的原理圖如圖3-2所示。通過K2、K3狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)向控制功能。當(dāng)控制按鍵K2或K3有輸入信號(hào)時(shí)，單片機(jī)檢測到P1.0端口或P1.1端口的狀態(tài)由高電平變?yōu)榈碗娖?，?nèi)部程序調(diào)用相應(yīng)的啟停程序或轉(zhuǎn)向程序，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)向工作狀態(tài)。由步進(jìn)電機(jī)的工作原理可知：步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制主要是受輸入步進(jìn)電機(jī)的頻率大小所決定的。對于單片機(jī)而言，主要的方法有：軟件延時(shí)和定時(shí)中斷。本設(shè)計(jì)采用是定時(shí)中斷的方法。通過控制K4或K5按鍵開關(guān)的閉合、斷開，來控制步進(jìn)電機(jī)的加速或減速。根據(jù)K4或K5按鍵開關(guān)的輸入次數(shù)，將其輸入到單片機(jī)中，更改程序定時(shí)器中的中斷次數(shù)，改變輸出的脈沖頻率，繼而，實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)加速或減速的控制。圖3-2鍵盤控制電路原理圖3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路是由?！?〕復(fù)位及復(fù)位電路的設(shè)計(jì)：在單片機(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是不可缺少的。單片機(jī)在正常工作〔即執(zhí)行指令〕前，必須要進(jìn)行復(fù)位操作，這樣做的目的是將CPU以及系統(tǒng)中其他部件都處于一個(gè)明確的初始狀態(tài)，便于系統(tǒng)啟動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，必須使單片機(jī)RESET管腳至少保持2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平即可。在實(shí)際系統(tǒng)中，考慮到系統(tǒng)電源電壓的上升時(shí)間和晶體振蕩器的起振時(shí)間，為了保證系統(tǒng)能可靠地復(fù)位，復(fù)位信號(hào)應(yīng)該至少維持20ms以上高電平。單片機(jī)的復(fù)位電路有很多種，主要分為上電復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種。本電路的復(fù)位電路局部采用的是手動(dòng)按鍵復(fù)位方式，復(fù)位電路局部如圖3-3所示。手動(dòng)按鍵復(fù)位方式的工作原理：當(dāng)按下復(fù)位開關(guān)K1時(shí)，電源VCC與單片機(jī)的復(fù)位口RST直接相連，將復(fù)位端口置于高電平，極性電容C2也放電；當(dāng)松開復(fù)位開關(guān)K1時(shí)，由于電容兩端的電壓值不能突變，故復(fù)位端口RST仍為高電平，此時(shí)電源VCC對電容C2充電，直至充電完成，電容相當(dāng)于開路，復(fù)位端口RST被置為低電平，電路復(fù)位工作完成?！?〕時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì):在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電路時(shí)，時(shí)鐘電路也是不可缺少的。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，所有的工作都是在一個(gè)節(jié)拍〔時(shí)鐘〕下同步工作，這樣才不會(huì)出現(xiàn)沖突。而為這個(gè)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的節(jié)拍的，便是時(shí)鐘電路的工作，就如同心臟一樣，給計(jì)算機(jī)提供動(dòng)力。在單片機(jī)系統(tǒng)中，單片機(jī)系統(tǒng)的工作快慢主要取決于時(shí)鐘電路中晶振頻率的大小。特別注意的是，在單片機(jī)中，時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)一定要和單片機(jī)靠近，路線盡可能短。時(shí)鐘電路的地一定要和同一時(shí)鐘的芯片的地共地。在晶振頻率的選擇上，在滿足系統(tǒng)需要的前提下盡可能地選用低頻率的晶振，這樣可以降低系統(tǒng)的功耗，不是選用的頻率越高越好。在單片機(jī)系統(tǒng)中，時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生通常有兩種方法：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式，如圖3-3所示。晶振電路是由兩個(gè)30PF的電容和一個(gè)12M的晶體振蕩器組成的，兩端分別跨接在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2的兩個(gè)端口上。這里的兩個(gè)電容是起到穩(wěn)定頻率的作用，對晶振產(chǎn)生的頻率微調(diào)，使振蕩頻率與晶振頻率保持一致。圖3-3單片機(jī)的最小系統(tǒng)3.3數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管顯示器，也稱為LED顯示器，通常是由多個(gè)發(fā)光二極管組成的，可以顯示字段的顯示器件。當(dāng)LED顯示器中的段二極管導(dǎo)通時(shí)，字段中的一段或一點(diǎn)相應(yīng)的點(diǎn)亮，假設(shè)能快速的同時(shí)控制發(fā)光二極管的導(dǎo)通，便可以控制數(shù)碼管顯示器顯示出不同的字符。各段LED顯示器需要由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)。生活中，由于其本錢較低、顯示性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用于各種場合，常用的數(shù)碼管顯示器有很多種，例如四位的數(shù)碼管顯示器、米字形數(shù)碼管顯示器等等。按發(fā)光二極管單元連接方式的不同，數(shù)碼管可分為以下兩類：〔1〕共陽極接法。，并與電源電壓+5V相連，。當(dāng)輸入端為低電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通點(diǎn)亮，可以顯示相應(yīng)的字符信息。如圖3-4所示。〔2〕共陰極接法。，并接地連接。每個(gè)發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。當(dāng)輸入端為高電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通點(diǎn)亮，可以顯示相應(yīng)的字符信息。如圖3-5所示。圖3-4共陽極接法圖3-5共陰極接法在本設(shè)計(jì)中所采用的是共陽極數(shù)碼管作為顯示電路，利用三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷作用驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。數(shù)碼管選用7段共陽4位LED,第一位顯示步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，第一位顯示“0〞或“1〞，第三、四位顯示電機(jī)的速度等級(jí)。其中第一位為“0〞是，表示該電機(jī)的轉(zhuǎn)向是正向旋轉(zhuǎn)；“1〞則是反向旋轉(zhuǎn)。而第三四位顯示的速度等級(jí)有10個(gè)，即“00〞到“10〞。顯示如圖3-6所示：圖3-6數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示電路3.4步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路本設(shè)計(jì)采用的是生活中廣泛使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003為步進(jìn)電機(jī)提供脈沖信號(hào)。ULN2003芯片是高壓、大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由7個(gè)硅NPN復(fù)合晶體管組成。具有電流增益高、工作電壓高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、體積小、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，通常被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)、PLC、儀表電器等控制驅(qū)動(dòng)電路中。同時(shí)，ULN2003芯片可以直接驅(qū)動(dòng)大功率繼電器等負(fù)載電路。因此，它被廣泛用于計(jì)算機(jī)，工業(yè)和消費(fèi)類產(chǎn)品中。ULN2003的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容。它的管腳連接圖如圖3-7所示:圖3-7ULN2003管腳連接圖其主要特性如表3-8，所示：表3-8ULN2003主要特性參數(shù)輸入電流/(mA)輸入電壓/〔V)功耗/(W)工作溫度/(℃)數(shù)值25301-20~+85ULN2003芯片的特點(diǎn)：ULN2003，在5V的工作電壓下，它能來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003內(nèi)流入的外部，高負(fù)載電流下。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作過程是：首先，單片機(jī)從P1口輸出00000001B，同時(shí)，由于單片機(jī)與ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片通過P2.4-P2.7端口連接的，所以這四個(gè)管腳中每時(shí)每刻只有一個(gè)管腳處于導(dǎo)通狀態(tài)，剩余的三個(gè)管腳則處于斷開狀態(tài)〔單片機(jī)采用的是單拍方式對步進(jìn)電機(jī)控制〕。這樣就使得ULN2003的輸出端口中的一個(gè)與步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行導(dǎo)通連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖3-9所示：圖3-9步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖3.5步進(jìn)電機(jī)的其他電路步進(jìn)電機(jī)的其他局部電路，包括5V電源電路和下載接口電路，如圖3-10和3-11所示：圖3-105V電源電路圖3-11下載接口電路將各局部接口外圍電路，通過單片機(jī)使各局部結(jié)合起來形成一個(gè)完整的電路，如附錄：系統(tǒng)總體電路圖所示。它是以單片機(jī)作為核心的控制電路，可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)根據(jù)按鍵電路的不同輸入，使其進(jìn)行不同的運(yùn)行狀態(tài)，并通過數(shù)碼管顯示電路和發(fā)光二極管顯示步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)工作的過程中，數(shù)碼管顯示步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，并通過發(fā)光二極管指示步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的快慢，即四個(gè)發(fā)光二極管來回閃爍的速度越快則說明步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度越快；反之，則越慢。4控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)軟件局部要實(shí)現(xiàn)的功能如下:按動(dòng)啟動(dòng)/停止按鍵時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，再次按動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)；按動(dòng)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)按鍵時(shí)，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向切換，但轉(zhuǎn)速不會(huì)發(fā)生改變；按動(dòng)加速或減速按鍵時(shí)，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)從“01〞至“10〞十個(gè)速度等級(jí)的速度加減控制。同時(shí)，數(shù)碼管顯示模塊中的第一位可以實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)向，“0〞表示正轉(zhuǎn)，“1〞表示反轉(zhuǎn)；第三、四位則實(shí)時(shí)的顯示電機(jī)的速度等級(jí)，變化范圍為“01〞至“10〞；而第二位數(shù)碼管不顯示，以區(qū)分開電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的顯示信息。為了實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的功能，本設(shè)計(jì)采用的是控制定時(shí)器的中斷技術(shù)，因此，設(shè)計(jì)了讀取按鍵子程序、按鍵處理子程序、電機(jī)控制中斷程序等局部。本設(shè)計(jì)中，主程序采用的是查詢尋址方式掃描鍵盤端口，檢查按鍵是否發(fā)生動(dòng)作，此時(shí)，調(diào)用的是讀取按鍵子程序進(jìn)行工作；假設(shè)有按鍵發(fā)生動(dòng)作，則進(jìn)入按鍵處理子程序，根據(jù)按鍵的次數(shù)，更改程序定時(shí)器的中斷次數(shù)，改變輸出的中斷次數(shù)，實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制。定時(shí)器0中斷效勞程序控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)：根據(jù)鍵盤電路輸入的次數(shù)，改變T0的定時(shí)時(shí)間常數(shù)，設(shè)置TH0和TL0的值，到達(dá)對轉(zhuǎn)速精確控制的目的；通過改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制位的值，控制脈沖信號(hào)循環(huán)移動(dòng)的方向，到達(dá)對步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制的目的。4.1主程序流程圖開始開始初始化調(diào)按鍵、顯示子程序調(diào)按鍵子程序調(diào)用正反轉(zhuǎn)子程序調(diào)用加減速子程序停止圖4-1步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖4.2讀按鍵子程序流程圖按鍵電路采用的是掃描方法，與初始值進(jìn)行比擬，假設(shè)兩者相等，則說明按鍵沒有被按下；假設(shè)兩者不相等，則進(jìn)行軟件消抖，確認(rèn)按鍵是否被按下。延時(shí)10ms后再次進(jìn)行掃描，再次與初始值進(jìn)行比擬，假設(shè)兩者相等，則說明前一次比擬不相等是由抖動(dòng)產(chǎn)生的；假設(shè)兩者不相等，則說明確實(shí)有按鍵按下，繼續(xù)執(zhí)行鍵盤子程序里的程序，將相應(yīng)的變量值改變，準(zhǔn)備處理鍵盤子程序。如圖4-2所示:啟動(dòng)啟動(dòng)否是否有鍵按下處理鍵盤子程序是圖4-2掃描鍵盤字程序流程圖4.3按鍵處理子程序流程圖初始化變量初始化變量開始P1.0是否按下P3.0是否按下P1.1是否按下P3.1是否按下退出TR0取反，通過啟停T0啟停步進(jìn)電機(jī)取反方向控制為，改變電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向修改速度參數(shù)值，減速修改速度參數(shù)值，加速是是是是圖4-3鍵盤處理子程序流程圖4.4電機(jī)控制中斷程序流程圖開始開始設(shè)置T0時(shí)間參數(shù)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制位的值有控制位查詢輸出脈沖退出改變方向控制變量值是圖4-4定時(shí)器中斷0效勞程序流程圖5仿真與測試5.1仿真軟件介紹Proteus軟件是由化軟件。該軟件的使用，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)思路到實(shí)際產(chǎn)品制作的完整設(shè)計(jì)，大大的提高了電子設(shè)計(jì)工作的效率。該軟件可以實(shí)現(xiàn)多種軟件的功能，例如:原理圖的繪制、電路圖的仿真與測量以及生成PCB文件等等。同時(shí)，該軟件支持大量的、不同種類的單片機(jī)芯片和元件庫，并且隨著時(shí)代的開展，該軟件也持續(xù)增加眾多其他系類的處理器，使軟件的功能更加完善。由于Proteus軟件操作簡單，易于掌握，且通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，相信在不遠(yuǎn)的未來會(huì)有更多的電子工作者學(xué)習(xí)并使用它。因此，對于電子工作者，學(xué)習(xí)并掌握該軟件的用法具有一定的必要性。5.2仿真的操作步驟由于Proteus軟件具有良好的仿真特性，能對輸出的信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確測量、分析，節(jié)省了大量的動(dòng)手操作時(shí)間，更加方便于電子產(chǎn)品初期制作的操作需求。通過使用該軟件，根本可以驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的整體思路的正確性，從而開始本設(shè)計(jì)的實(shí)際制作局部。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)電路軟件仿真步驟如下：翻開Proteus仿真軟件；在軟件的元器件庫中選擇所需的元器件；按照硬件電路設(shè)計(jì)方案連線；將生成的HEX文件添加到單片機(jī)芯片中；保存工程文件，并編譯。編譯通過后，進(jìn)行仿真、調(diào)試；如有錯(cuò)誤或與設(shè)計(jì)預(yù)期不相符，則繼續(xù)進(jìn)行步驟3～5，進(jìn)行調(diào)試，至到調(diào)試成功。系統(tǒng)仿真如圖5-1所示。圖5-1系統(tǒng)仿真圖程序的調(diào)試過程，仿真實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)最初的功能要求。仿真實(shí)現(xiàn)的功能如下：按動(dòng)啟動(dòng)/停止按鍵時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，再次按動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)；按動(dòng)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)按鍵時(shí)，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向切換，但轉(zhuǎn)速不會(huì)發(fā)生改變；按動(dòng)加速或減速按鍵時(shí)，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)從“01〞至“10〞十個(gè)速度等級(jí)的速度加減控制。同時(shí)，數(shù)碼管顯示模塊中的第一位可以實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)向，“0〞表示正轉(zhuǎn)，“1〞表示反轉(zhuǎn)；第三、四位則實(shí)時(shí)的顯示電機(jī)的速度等級(jí)，變化范圍為“01〞至“10〞；而第二位數(shù)碼管不顯示，以區(qū)分開電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的顯示信息。5.3電路板的焊接

電路板的焊接根本功在大二、大三的電子工藝設(shè)計(jì)已經(jīng)略有所學(xué)，這次的焊接更多是電子元器件的焊接。由于有以前的經(jīng)驗(yàn)，所以這次的焊接任務(wù)不是特別的困難，但在這里焊接的有些事項(xiàng)仍然是要注意的：焊接的先后順序。元器件焊接的順序應(yīng)遵循先小后大，先低后高的順序。例如常見的元器件中，焊接的順序可以為：三極管、芯片插座等等。芯片與底座都是有方向的。焊接時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意原理圖中元器件的管腳的連接方向，以及PCB圖紙中元器件的極性和開口方向，防止焊接出現(xiàn)錯(cuò)誤。焊接完成后，用放大鏡查看每一個(gè)焊點(diǎn)，檢查是否有虛焊以及短路的情況發(fā)生。單片機(jī)芯片在安裝前，應(yīng)領(lǐng)先將兩側(cè)的針腳稍稍彎曲，使其有利于插入底座對應(yīng)的插口中。焊接上錫時(shí)，焊錫不宜使用過多，使焊點(diǎn)焊錫變成錐形時(shí)為最好。當(dāng)電路焊接完成后，最好使用清潔劑對電路的外表進(jìn)行清洗，以防止電路外表附著的鐵屑使電路短路，也有利于電路板的美觀。5.4電路板的測試在電路完成焊接后，將程序文件燒入單片機(jī)芯片中，檢查實(shí)物是否能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行，檢查是否能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)作之初所設(shè)想的效果。假設(shè)不能完全實(shí)現(xiàn)所要求的功能，則應(yīng)當(dāng)重新檢查系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計(jì)局部，并對其進(jìn)行修改，直至實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求為止。本次調(diào)試過程中遇到了很多的問題。在硬件局部調(diào)試電路的問題有：單片機(jī)的復(fù)位端管腳出現(xiàn)問題，造成單片機(jī)的復(fù)位出現(xiàn)問題，單片機(jī)不能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作。在屢次檢查后，更換了新的單片機(jī)后，排除了故障，電路實(shí)現(xiàn)了預(yù)先所要求的功能。在軟件局部調(diào)試電路的問題有：步進(jìn)電機(jī)速度的控制范圍太小。在咨詢老師后，發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)的思路不是很合理，原先的設(shè)計(jì)是利用主程序來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，采用延時(shí)方式控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，由定時(shí)器處理鍵盤；更改程序后，主程序用來處理鍵盤，由定時(shí)器控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速由定時(shí)器定時(shí)時(shí)間決定。在更換程序后，問題得到了解決，步進(jìn)電機(jī)速度的控制范圍增大了。本設(shè)計(jì)一開始并不能實(shí)現(xiàn)所有的功能，在排除了軟硬件的故障后，并對軟硬件故障進(jìn)行修改后，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)其預(yù)先設(shè)定的功能了。制作的實(shí)物圖如圖5-2所示。通過這次電路板的調(diào)試，使我認(rèn)識(shí)到，有時(shí)細(xì)節(jié)的小小疏忽，也可能導(dǎo)致整體功能不能實(shí)現(xiàn)，這也就更加說明了細(xì)節(jié)決定成敗。不過總體而言，本次的調(diào)試還是很成功的。圖5-2制作的實(shí)物圖6結(jié)論與展望經(jīng)過這兩個(gè)多月不辭辛苦的努力，在反復(fù)驗(yàn)證，修改后，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。本次設(shè)計(jì)主要研究了基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)采用STC89C51單片機(jī)作為控制核心，由單片機(jī)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)ULN2003芯片進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，同時(shí)由數(shù)碼管同步顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的等級(jí)，由相應(yīng)的按鍵實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)和加減速等功能。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，力求硬件電路設(shè)計(jì)簡單，充分發(fā)揮軟件局部的優(yōu)勢來滿足系統(tǒng)的要求。通過實(shí)際測試說明本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能優(yōu)于傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)控制器，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)、控制方便、性價(jià)比高等特點(diǎn)，在機(jī)電一體化、數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、自動(dòng)記錄儀、鐘表、印刷設(shè)備等中亦得到廣泛地應(yīng)用，開展前景廣闊。通過這兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)，使我加深了對單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，并將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，融會(huì)貫穿，使我掌握了書本上所不能獲得的知識(shí)?？偨Y(jié)這兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)，我得到了以下的收獲：根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合老師的指導(dǎo)，有針對性的查閱相關(guān)資料，并提取與本設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，對資料進(jìn)行消化吸收。根據(jù)本設(shè)計(jì)的功能要求，來選擇設(shè)計(jì)方案，并確定各模塊電路的組成。在對各模塊的組成選擇時(shí)，需要考慮各個(gè)元器件的工作要求，并合理的選擇各個(gè)元器件的種類。根據(jù)本設(shè)計(jì)的原理圖，來確定主程序的流程設(shè)計(jì)框架，并依次編寫各模塊的程序。這個(gè)過程是最為復(fù)雜的，需要反復(fù)修改程序，即使通過編譯后，也需要使其通過仿真，并實(shí)現(xiàn)其功能。由于不斷的上機(jī)操作和實(shí)踐，使我進(jìn)一步的熟練了AltiumDesigner軟件繪制原理圖、制作PCB板的操作，利用Keil軟件完成了程序的編寫和調(diào)試，并利用Proteus軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真。這次制作畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然遇到了很多的困難，但還是如期的完本錢次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并給予了我很大的信心，不僅讓我了解專業(yè)知識(shí)，而且也讓我認(rèn)識(shí)到經(jīng)歷磨煉后的成功才是更加的值的讓人興奮。雖然我的設(shè)計(jì)還有很多的缺乏之處，可這些缺乏正是我今后更好的研究的最大動(dòng)力，只有自己敢于面對問題，不怕難題的艱難險(xiǎn)阻，自己動(dòng)手才有可能解決問題。缺乏和遺憾不會(huì)給我打擊，只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注本專業(yè)新興科技的開展，緊跟時(shí)代潮流的開展，并爭取盡快的了解這些先進(jìn)的知識(shí)，學(xué)以致用，為祖國的開展奉獻(xiàn)自己的一份力量。致謝、分不開的，在此，首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師劉老師。在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)的兩個(gè)多月的時(shí)間里，劉老師在學(xué)習(xí)指導(dǎo)和論文撰寫方面給予了我極大的幫助和指導(dǎo)。劉老師在百忙之中常抽出珍貴的時(shí)間和我討論研究課題中遇到的困難，指導(dǎo)我解決問題的途徑。在她的指導(dǎo)下，我認(rèn)真完成每一步設(shè)計(jì)，解決設(shè)計(jì)過程中遇到的困難，最終完成了設(shè)計(jì)。

另外,我還要感謝那些幫助過我的同學(xué)。他們在我迷惑不解時(shí)和我一起探討難題，并和我一起解決問題。我非常感謝那些始終支持、關(guān)心我的同學(xué)，尤其是那些在我身臨逆境而豪爽地伸出雙手的同學(xué)，以及那些雖然接觸不深但卻鼓勵(lì)我、幫助我的同學(xué)。是你們成就了我的今天，謝謝你們。為了能夠出色的完本錢次畢業(yè)設(shè)計(jì)，老師和同學(xué)們都給予了我很大的關(guān)心和幫助，也讓我在學(xué)習(xí)制作的過程中，學(xué)習(xí)到了書本上難以學(xué)到的知識(shí)，以及生活中的為人處世的技巧。千言萬語說不盡內(nèi)心的感謝，最后就是希望自己在今后的人生道路上要不畏艱難，勇于拼搏，堅(jiān)決執(zhí)著的追尋自己的夢想，走出自己理想的人生道路。

再次表達(dá)我最誠摯的謝意！謝謝你們！參考文獻(xiàn)[1]陳隆昌，閻治安，劉新正.控制電機(jī).西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2013[2]鄭征.電力電子技術(shù).北京：中國電力出版社，2015[3]朱清慧.基于Proteus顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例.北京：清華大學(xué)出版社，2011[4]清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.模擬電子技術(shù)根底簡明教程.北京：高等教育出版社，2005[5]曾曉宏.數(shù)字電子技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008[6]江曉安.模擬電子技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008[7]蔣輝平，周國雄.基于Proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009[8]王宗培.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009[9]余發(fā)山.微機(jī)原理與單片機(jī)接口技術(shù).北京:煤炭工業(yè)出版社，2013[10]王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2011[11]劉寶延.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng).哈爾濱；哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007[12]史敬灼.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制技術(shù).北京，科學(xué)出版社，2006[13]劉國永,陳杰平.單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì).安徽:安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2012,16(4).[14]孫笑輝,韓曾晉.減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法.電氣傳動(dòng),2001，31〔1〕.附錄：系統(tǒng)總體電路圖系統(tǒng)仿真原理圖PCB打印圖原件清單名稱參數(shù)/型號(hào)數(shù)量標(biāo)號(hào)電阻1K8R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8電阻10K1R9電解電容100uF1C1電解電容10uF1C2瓷片電容30pF2C3，C4晶振12M1Y18550三極管——4Q1，Q2，Q3，Q4發(fā)光二極管——4L1，L2，L3，L4按鍵開關(guān)——5K1，K2,K3,K4，K5STC89C51單片機(jī)——1U1ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片——1U2步進(jìn)電機(jī)——1M1電源接口——1J1步進(jìn)電機(jī)插座排針——1P1四位共陽數(shù)碼管——1SM1四針排針——1P4程序//數(shù)碼管位高位低位//四個(gè)按鍵控制步進(jìn)電機(jī)：正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加1，減1//上電時(shí)電機(jī)啟動(dòng)，數(shù)碼管上顯示速度最小檔1，加減檔位均能通過數(shù)碼管顯示出來，電機(jī)采用單雙八拍方式//電機(jī)轉(zhuǎn)速一共10檔，通過按鍵調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速//電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)最高位數(shù)碼管顯示0，反轉(zhuǎn)時(shí)顯示1#include<reg52.h>//reg51頭文件用于存放器讀取#defineucharunsignedchar//宏定義字符型變量名稱#defineuintunsignedint//宏定義整形變量#defineledP0//數(shù)碼管段選//#definehahaP2sbits1=P1^0;sbits2=P1^1;sbits3=P3^0;sbits4=P3^1;//按鍵定義,s1正轉(zhuǎn)，s2反轉(zhuǎn)，s3加1，s4減1sbitwei3=P2^3;sbitwei2=P2^2;sbitwei1=P2^1;sbitwei0=P2^0;//數(shù)碼管位選定義sbita=P2^7;sbitb=P2^6;sbitc=P2^5;sbitd=P2^4;//脈沖信號(hào)輸入端定義ucharcodedisplay[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//共陽數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)信號(hào)09，不顯示ucharcodetime_counter[10][2]={{0xda,0x1c},{0xde,0xe4},{0xe1,0xec},{0xe5,0xd4},{0xe9,0xbc},//9.71ms {0xed,0xa4},{0xf1,0x8c},{0xf5,0x74},{0xf9,0x5c},{0xfc,0x18}};//定時(shí)器裝載存放器值用于調(diào)檔時(shí)改變定時(shí)器定時(shí)時(shí)間ucharcodequdong[8]={0x80,0xc0,0x40,0x60,0x20,0x30,0x10,0x90}; //ucharnum1=0;//控制取勵(lì)磁信號(hào)變量 //ucharnum2=8;uchark=1;//加減檔位控制，1為最小檔bitflag1=0;//初始正轉(zhuǎn)，正反轉(zhuǎn)標(biāo)志ucharbuf[4]={0,10,10,1};//數(shù)碼管顯示緩存，正轉(zhuǎn)，不顯示，不顯示，顯示1檔位,高低//==========================定時(shí)器0/1初始化函數(shù)===========================voidT0_T1_init(){ TMOD=0x11;//定時(shí)器0/1均工作于方式1,16位計(jì)時(shí)方式 TH0=(65536-3000)/256; TL0=(65536-3000)%256;//定時(shí)器0，定時(shí)3ms用于數(shù)碼管掃描顯示 TH1=time_counter[k-1][0]; TL1=time_counter[k-1][1];//定時(shí)器1，定時(shí)10ms用于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制 TR0=1;//定時(shí)器0tr0位置1開啟定時(shí)器0 TR1=0;//定時(shí)器1tr1位置0關(guān)閉定時(shí)器1 ET0=1;//開啟定時(shí)器0中斷 ET1=1;//開定時(shí)器1中斷 EA=1;//開總中斷}//=============================ms級(jí)延時(shí)函數(shù)==============================voiddelay1m(uintx){uinti,j;//定義ij兩個(gè)整形變量for(i=0;i<x;i++)//連數(shù)x次，約xms for(j=0;j<120;j++);//數(shù)120次，約1ms}//==============================主函數(shù)==================================voidmain(){ T0_T1_init();//調(diào)用定時(shí)器初始化子程序 buf[1]=10;//不顯示 buf[2]=0; buf[3]=1; while(1) { if(s1==0)//判斷s1按鍵是否按下 { delay1m(3);//延時(shí)消抖 if(s1==0)//再次判斷 { TR1=~TR1;//定時(shí)器1控制位取反開