步进电机控制

步进电机掌握李博文09211056122名目步进电机掌握〔基于单片机〕 1\l“_TOC_250012“试验目的 3\l“_TOC_250011“设计任务及要求 3\l“_TOC_250010“工作原理及设计思路 3\l“_TOC_250009“硬件设计 4\l“_TOC_250008“最小系统局部电路： 4\l“_TOC_250007“掌握电路: 5\l“_TOC_250006“驱动电路: 6\l“_TOC_250005“显示电路: 7\l“_TOC_250004“软件设计： 8\l“_TOC_250003“C汇编程序： 11\l“_TOC_250002“关键技术难点分析： 15\l“_TOC_250001“元器件价格清单： 16\l“_TOC_250000“试验总结： 16试验目的了解步进电机掌握的根本原理。把握掌握步进电机转动的编程方法。设计任务及要求利用单片机通过开关掌握步进电机的23个掌握开关掌握步进电机转速，K2掌握步进电机转向。K0-K1中任一开关为“1”时步进电机启动。K2为“1”电机正转，为“0”电机反转。工作原理及设计思路步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移〔或线位移〕的机电元件。当步〔即步进角。驱动电路由脉冲信号来掌握，单片机按挨次给绕组施加有序的脉冲电流，就可以掌握转动的方向则与脉冲的挨次有关。本试验承受的是28BYJ48型四相八拍电机，电压为直流5V，当对步进电机施加一系列连相绕阻的通电状态转变一次，也就对应转子转过肯定的角度〔一个步距角。当通电状态的见的通电方式有单〔A-B-C-D-A),双四相〔AB-BC-CD-DA-AB),八拍〔A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)5Vp1.3p1.2p1.1p1.0口硬件的电路原图：344BDBD10BC1234BB5J2BAVCC74LS0475452硬件设计基于单片机的步进电机的掌握的硬件电路包括最小系统、掌握电路、驱动电路、显示电路四大局部。最小系统局部电路：最小系统只要是为了使单片机正常工作，其主要包括单片机芯片，晶振和复位电路，开关输入电路，缺一不行。最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间，一般承受10~30uF，最小系统容值越大需要的复位时间越短。单片机最小系统晶振Y1也可以承受6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的状况下可以承受更高频率的晶振，单片C1、C215~33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。最小系统电路：掌握电路:依据系统的掌握要求，掌握输入局部设置了启动掌握，换向掌握，加速掌握和减速控K1、K2、Sw1、Sw24K1、K2状态变化来实现K1、K2P1.0P1.1的状态来调用相应的启动和换向程序，觉察系统的电机的启动和正反转掌握。依据步进电机的工作原理可以知道，步进电机转速的掌握主要是通过掌握通入电机的脉冲频率，从而掌握电机的转速。对于单片机而言，主要的方法有：软件延时和定时中断在此电路中电机的转速掌握主要是通过定时器的中断来实现的通过Sw1、Sw2的断开和闭合，从而掌握外部中断依据按键次数，转变速度值存储区中的数据〔该数据为定时器的中断次数，这样就转变了步进电机的输出脉冲频率，从而转变了电机的转速。5驱动电路:ULN2023P1.0~P1.3输ULN20231B~4B1C~4CA、B、C、D相。6显示电路:在该步进电机的掌握器中，电机可以正反转，可以加速、减速，其中电机转速的等级P0口和P2阳数码管作显示。第一个数码管接的a、b、c、d、e、f、g、hP0.0~P0.710a、b、c、d、e、f、g、h分别接P2.0~P2.7即从1~70”表示转速为零。电路如以下图所示。总电路图如下：7软件设计：通过分析可以看出，实现系统功能可以承受多种方法，由于随时有可能输入加速、加4个局部的工作才能满足01为了完成转变速度这一功能。下面分析主程序与定时器中断程序及外部中断程序。主程序设计主程序中要完成的工作主要有系统初始值的设置对P1口送初值以打算脉冲安排方式，速度值存储区送初值打算步进电机的启动速度，对方向值存储区送初值打算步进电机旋转方向等内容。主程序流程图如以下图所示。810开始开始初始化显示NY停顿计时器NY停顿计时器启动计时器延时主程序流程图主程序流程图定时中断设计步进电机的转动主要是给电机各绕组按肯定的时间间隔连续不断地按规律通入电流，10T0T0中断入口保护现场N中断次数-1=0？Y读方向指示发速度脉冲重送相关状态恢复现场中断返回定时中断程序流程图〔该数据为定时器的中断次数，这样就转变了步进电机的输出脉冲频率，也就是转变了电机的转速。速度S2INT0中断，其程序流程为原数据，当值等于7时，不转变原数值返回，小于7时，数据加1后返回；速度削减按钮S3，当原数据不为01保存数据，原数据为0则保持不变。程序流程图如以下图所示。外部中断入口外部中断入口保护现场延时速度=上限值？YNN速度值±1按钮是否弹起？NY恢复现场中断返回外部中断程序流程图C汇编程序：#include<reg51.h>#defineuintunsignedintsbitk1=P3^4//启动开关sbitk2=P3^5//换向开关sbits2=P3^2//加速按钮sbits3=P3^3//减速按钮0中断效劳函数声明1中断效劳函数声明定时函数声明uintspeed,count,r1,i,t,k;main{k=0;t=0;r1=0x11 ;count=1;T01，定时器T0中断CPU中断0中断1中断初始值TL0=0x2c;for(;;){if(k1==0)//推断启动开关，假设没有启动{P0=0xff;P2=0xff;TR0=0;//停顿定时}else//假设启动{0/〔即为‘-〕1B,C〔1〕if(speed==0){P2=0xc0;00，且定时器停顿工作}0则启动定时器}}}0函数〔加速〕{7时speed=speed+1;1{for(i=0;i<10;i++);}}{0时speed=speed-1;1{for(i=0;i<10;i++);}}voidzd_t0ist(voidinterrupt1//启动定时函数{TL0=0xf0;switch(speed)//推断速度的大小{低位数码管显示速度的大小case1:P2=0xf9;count=60;break;case2:P2=0xa4;count=40;break;4:P2=0x99;count=30;break;5:P2=0x92;count=28;break;6:P2=0x82;count=25;break;case7:P2=0xf8;count=21;break;default:break;}if(t==0)if(t>0)t=t-1;0则逆向旋转{if(t==0){switch(k){case0:P1=0x01;break;case1:P1=0x02;break;case2:P1=0x04;break;case3:P1=0x08;break;default:break;}k=k+1;k=0;}}//1则正向旋转{if(t==0){switch(k){case0:P1=0x08;break;case1:P1=0x04;break;case2:P1=0x02;break;case3:P1=0x01;break;default:break;}k=k+1;k=0;}}}关键技术难点分析：方始终转变步进电机的转向。元器件价格清单：个数元件大小价格4电阻1k0.42电阻10k0.22电容33pF0.21电容22uF0.21STC89C5151ULN2023A25开关SW-