基于單片機(jī)和proteus的步進(jìn)電機(jī)控制

目錄14514引言 113414一.設(shè)計(jì)方案及原理 1146581.硬件設(shè)計(jì) 2249502.軟件設(shè)計(jì) 320821二.系統(tǒng)調(diào)試 3235641．電機(jī)初始運(yùn)行 3269142．電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行 4269853．電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行 432364三.總結(jié) 424220參考文獻(xiàn) 515323附錄1源程序 5第7頁(yè)基于單片機(jī)和proteus的步進(jìn)電機(jī)控制摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)以其較小的體積、低成本、高可靠性、高附加值等優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了過(guò)去一個(gè)很復(fù)雜的電路所能實(shí)現(xiàn)的功能，因而被廣泛的應(yīng)用，也取代了經(jīng)典的控制系統(tǒng)；步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频膱?zhí)行機(jī)構(gòu)，可通過(guò)控制脈沖數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確的定位目的，也可通過(guò)控制脈沖的頻率來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度；本文通過(guò)proteus的單片機(jī)仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，并且能夠在仿真中看見十分近似于真實(shí)的結(jié)果。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；proteus；步進(jìn)電機(jī)引言：步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频膱?zhí)行機(jī)構(gòu)，通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度。可通過(guò)控制脈沖數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確的定位目的，也可通過(guò)控制脈沖的頻率來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度；從而達(dá)到調(diào)速的目的。本文通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)包括步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用，根據(jù)原理和硬件的設(shè)計(jì)利用c語(yǔ)言編寫程序，經(jīng)過(guò)反復(fù)運(yùn)行和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。一.設(shè)計(jì)方案及原理步進(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，它的的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，控制換相順序，即通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照一定順序分別控制各相的通斷。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的?？刂撇竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，即給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，若按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)?？刂撇竭M(jìn)電機(jī)的速度，即給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步，兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的?；趩纹瑱C(jī)和proteus的步進(jìn)電機(jī)控制電路的基本組成如圖1所示?？刂婆_(tái)控制臺(tái)單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)LED顯示器圖1基于單片機(jī)和proteus的步進(jìn)電機(jī)控制電路的原理框圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用的方案如下。硬件部分實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和速度顯示功能，包括控制開關(guān)模塊；電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和速度顯示模塊。軟件部分實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制功能，主要設(shè)計(jì)思想通過(guò)控制臺(tái)控制程序的開關(guān)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電機(jī)反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)控制顯示器顯示數(shù)據(jù).。硬件設(shè)計(jì)電路連接圖（如圖2所示） 圖2：電路連接圖2.軟件設(shè)計(jì)程序流程圖：（如圖3所示）圖3：程序流程圖二．系統(tǒng)調(diào)試1.電機(jī)初始（如圖4所示）圖4電機(jī)初始結(jié)果圖2．電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行（如圖5所示） 圖5：電機(jī)正轉(zhuǎn)45°結(jié)果圖3．電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行（如圖6所示）圖6：電機(jī)反轉(zhuǎn)45°結(jié)果圖三．總結(jié)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)protues仿真實(shí)現(xiàn)，protues是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具，不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路的工作情況。從某種意義上講，解決了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用脫節(jié)的矛盾。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，我掌握了基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制的基本原理，并了解了這一技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。本論文是在路小娟老師悉心指導(dǎo)下完成，在整個(gè)過(guò)程中，老師給我很多的指導(dǎo)和幫助，使得我順利完成任務(wù)，特此，對(duì)路老師表示由衷的感謝。本次課程設(shè)計(jì)雖然結(jié)束了，但是它留給我的印象是不可磨滅的。無(wú)論我以后是否涉及到此方面的研究，我想，至少我掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，學(xué)習(xí)的目的就在于運(yùn)用。萬(wàn)事相通，本次課程設(shè)計(jì)必將為我以后的學(xué)習(xí)與工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，課程設(shè)計(jì)中鍛煉出來(lái)的能力是終身受益的。我真心的感謝本次課程設(shè)計(jì)，它教會(huì)我很多。參考文獻(xiàn)[1]楊欣.51單片機(jī)應(yīng)用從零開始.北京：清華大學(xué)出版社，2008.1[2]李朝清，單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空航空航天大學(xué)出版社，1999[3]李華，單片機(jī)原理與應(yīng)用.蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2001.5附錄1源程序源程序如下：ORG 00H AJMP START ORG 100HSTART: MOV DPTR,#TAB1 MOV R0,#03H MOV R4,#0 WAIT: MOV P1,R0 ;初始角度為0度 MOV P2,#0FFH JNB P2.0,POS ;判斷鍵盤 JNB P2.1,NEG SJMP WAITJUST: JB P2.1,NEGPOS: MOV A,R4 ;正轉(zhuǎn)45度 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY INC R4 AJMP KEYNEG: MOV R4,#6 ;反轉(zhuǎn)45度 MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY AJMP KEYKEY: MOV P2,#3H ;讀鍵盤 JB P2.0,FZ1 CJNE R4,#7,LOOPZ ;是結(jié)束標(biāo)志 MOV R4,#0FFHLOOPZ: INC R4 ;地址加1 MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ;輸出控制脈沖 ACALL DELAY ;程序延時(shí) AJMP KEYFZ1: JB P2.1,KEY CJNE R4,#0H,LOOPF ;是結(jié)束標(biāo)志 MOV R4,#08HLOOPF: DEC R4 MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR ;輸出控制脈沖 MOV P1,A ACALL DELAY ;程序延時(shí) AJMP KEYDELAY: MOV R6,#