proteus下步进电机控制

1、目录摘要1一、课程设计目的与要求11. 课程设计目的22 设计要求2二、电路设计原理及原理图21. 设计方案22. 电路原理22.1开关控制电路22.2晶振电路32.3复位电路32.4电机驱动电路43. 原理图44. 流程图55. 软件设计6三、设计过程61. 筹备过程62. 制作过程73. 调试过程74元件清单7四、总结71.结论总结82心得体会8五、致8六、参考文献8附件8单片机步进电机控制器摘要本设计就是以单片机AT89C51为核心，附以外围电路，实现步进电机正 反转及停顿的系统；运用单片机的运算和处理能力和 ULN2003A电机驱动芯 片来实现电机的正转、反转、停顿等功能，并运用软件

2、Proteus进展仿真来 得到实验结果。'、 课程设计目的与要求1课程设计目的设计一采用单片机实现控制小车的前进、后退、停顿功能的控制器。并熟练 对单片机编程及软件的实际应用。2.设计要求1采用单片机控制2所控制小车由步进电机驱动3能实现小车的前进、后退、停顿的功能二、电路设计原理及原理图1设计方案本设计通过AT89C5仲片机的I/O 口对ULN2003A电机驱动芯片赋值来控制 电机，单片机的P1 口的低四位作为步进电机的控制输出,P0. 0, P0. 1连接两点动 开关，作为电机运行模式的切换控制方式。图1.系统框图晶振电路kFREQT2MHZ单片机AT89C51复位电路11步进电机

3、电机驱动芯片正仮转MOTOR-STEPPERUIN20Q3A控制开关图2.系统功能图2电路原理AT89C51是集成40个I/O 口的单片机，拥有12MHZ的晶振周期，电路拥有 可控复位电路。ULN2003A电机驱动电路可以实现电机的速度调整。本电路实现 电机调速主要利用了 ULN2003A的引脚的电平控制，让其电平的上下变化可以跟 据单片机程序来进展调节，本电路分别进展了设置，当正转开关闭合时，可以控 制电机正转，当反转开关闭合时，可以控制电机反转。2.1开关控制电路当正转开关闭合时，电机正转；当反转开关闭合时，电机反转；当两开关都 断开时，电机停顿转动H R347k <TEXT>

4、R447k <TEXT-POD/ADOP0.1/AD1P0.2/AD2PC3/AD3PO 4/AD4PO 5/AD539亘37垂34 o图3.开关控制电路2.2晶振电路为AT89C51提供晶振。C2口 X1I CRYSTALFREQ=12MHzU11918>XTAL1XTAL220pF图4.晶振电路2.3复位电路给单片机提供复位功能。C2R2 uo| | jysT4E f* | "20pF口 XIU12.4电机驱动电路+12VC4”"i 卜 xC3讥-R1图5.复位电路0U2 _9 16 15 14 n 12 FWCOMCRYSTAL PRZQH取吃-IflAT

5、AL1P£T可ITPSENALEEAJLN2003A图6.电机驱动电路4 / 121B2B3B4B58ee7BP10P1.1P12P13P14P15P1.6P1.7AT89C:3.原理图首先在PROTEUS件下创立步进电机电路原理图。根据设计需求翻开器件 模型库，在MCU库查找AT89C51模型,在电机类库中查找步进电机模型，在模拟IC 库查找电机驱动器ULN2003A模型，依次在相应器件模型子库中查找单片机的外 围复位电路、晶振电路等的常用器件模型；然后将软件左侧的器件拾取框将相应 器件拖入原理图工作区，基于单片机控制的电机原理图如图 7所示。1"£江 jL-璋

6、斡Entaw町£4心'WMXP71AI3 旳解"MlFI序 H*PI JF1MAHF3 JPEiA1BKDI图7.单片机步进电机控制原理图4流程图5软件设计步进电机的驱动编写是通过时下最流行的KEIL UV ISION一体化集成编程软件完成，在KE IL环境下编写程序并生成二进制文件。软件流程图如图2所示。主要是设置两个按键对电机进展正反转控制 ，在驱动程序中设定每次按键的步进 值。在软件设计局部，首先要进展数据初始化，然后进展首要操作判决，执行如下语 句即可实现对按键的扫描，其中第一句为步进电机的初始角度定义，一般定义起始 角度为0。POS为正转控制子程序,NEG

7、为反转控制子程序。WA IT:MOVP1, R0MOVP0, #0FFHJNBPO. 0, POSJNBPO. 1,NEGSJMPWA IT在按键判断完成后，进展数据处理，如下为正转子程序，在执行以下语句后还 要判断按键是否持续，假设持续按键，那么步进值递增，对步进电机进展连续驱动, 否那么当按键松开时按键步进电机停顿转动。POS:MOVA, R4MOVCA, A +DPTRMOVP1,AACALLDELAYINCR4当为反转控制时，控制方式同正转一样。下面为反转处理子程序。在此次设 计中将步进制设为9度。NEG:MOVR4, #6MOVA, R4MOVCA, A +DPTRMOVP1,A在初

8、始化中必须包含步进数据模型 TAB1在数据处理过程中进展不断查表输 出控制量，从而实现电机的正反转控制。在数据处理完成后送出P1 口低四位，经电 机驱动器驱动电机运转。TAB1:DB02H, 06H, 04H, 0CHDB08H, 09H, 01H, 03H三、设计过程1筹备过程上网及到图书馆查找关于步进电机控制的资料，查找控制方案，确定方案。再查找关于AT89C51的相关书籍及其控制电机调速系统的方案，查找电机驱动 ULN2003A的相关资料，同时学习软件Proteus仿真的使用教程及编程语言编程技巧。2.制作过程安装完Proteus仿真软件后，根据设计原理图从库文件Library中调用相应

9、的 器件，在新建的制作图纸上设计电路、连接电路、标注器件，检查完毕后导入写 好的程序文件，然后进展调试，在出现错误提示后进展修改电路完善电路并同时 进展相应程序的修改直至完成准确无误的设计电路。在完成设计电路后进展设计报告容的填写及修改。3调试过程本设计在调试过程中主要控制电机驱动ULN2003A的端口的电平上下，通过调整正反转开关的闭合与断开来实现对电机正反转的控制。4元件清单表1.元件清单器件名称规格数量单片机AT89C511电机驱动ULN2003A1步进电机MOTOR-STEPRER1开关按式2电解电容20pF2电阻R147K2导线假设干四、总结1.结论总结由于设计中使用的是单片机作为核

10、心的控制元件，附以外围电路使本本设 计具有功能强、性能可靠、电路简单、本钱低的特点，加上经过优化的程序， 使其有很高的智能化水平。在我们设计和调试的过程中，已经能实现对电机正 反转及停顿控制的仿真。2心得体会通过本次单片机课程设计，我提高了利用单片机原理、汇编语言及电工电 子技术等课程知识进展单片机应用系统设计的能力， 了解了单片机应用系统的整 个设计过程，培养了设计单片机应用系统的初步能力。五、致本课题在选题及进展过程中得到志刚教师的悉心指导。调试过程中，教师屡 次帮助我分析思路。在此，谨向教师致以诚挚的意。六、参考文献1. 电子技术根底（模拟局部）高等教育康华光著2. C程序设计题解与上机

11、指导清华大学谭浩强著3. 单片机应用的C语言应用程序设计航空航天大学周航慈著4.8051单片机彻底研究根底篇人民邮电林伸茂著5. 单片机原理及应用高等教育毅刚著6. C程序设计清华大学谭浩强著附件ORG00HSTART:MOVDPTR,#TAB1MOVRO,#03MOVR4,#0MOVP1,#3WAIT:MOVP1,ROMOVP0,#OFFHJNBPO.O,POS;判断键盘状态JNBP0.1,NEGSJMPWAIT程序:;初始角度,0度JUST:P0.1,NEGPOS:MOVA,R4MOVCA,A+DPERMOVP1,AACALLDELAYINCR4AJMPKEYNEG:MOVR4,#6MOVA,R4MOVCA,A+DPTRMOVP1,AACALLDELAYAJMPKEYKEY:MOVP0,#03HMOVA,P1P0.0,FZ1;首次按键处理；正转9度；反转9度；读键盘情况CJMER4,#8, LOOPZ;是完毕标志MOVR4,#0LOOPZ:MOVA,R4MOVCA,A+DPTRMOVP1,A;输出控制脉冲ACALLDELAY;程序延时INCR4;地址加1AJMPKEYFZ1:P0.1,KEYCJNER4,#255, LOOPF ;是完毕标志MOVR4,#7LOOPF