1、 单片机原理 实训说明书 题 目： 步进电机控制器 学 院： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2011 年 12 月 29 日 1 摘摘 要要 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，具有快速 起动和停止的特点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度, 并 能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响, 因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。本文在分析了步进电机的驱动 特性、斩波恒流细分驱动原理和混合式步进电机驱动芯片 ULN2003AN 的性能、结构的基 础上，结合 AT89C52 单片机，设计出了
2、混合式步进电机驱动电路。 关键词：步进电机；AT89C52 单片机；ULN2003AN 驱动。 2 AbstractAbstract Stepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly syn
3、chronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive AT89C52 single chip computer; ULN2003AN driver. 3 目 录 第第 1 1 章章 步进电机的原理介绍步进电机的原理介绍 . 2 2.1 步进电机的工作原理 3 2.2 步进电机 24BYJ48 的相关电气参数 3 2.3 步进电机的基本术语 4 2.3.1 相数 4 2.3.2 拍数 4 2.3.3 步距角 4 2.3.4 信号分配 4 第第 2 2 章章 总体设计思路总体设计思路 .
4、 5 3.1 方案与设计思路 5 3.2 总框图 5 第第 3 3 章章 程序设计程序设计 . 5 4.1 主程序 5 4.2 LCD 及档位显示程序 . 6 4.3 正反转流程图 . 7 4.4 启动与停止流程图 . 8 第第 4 4 章章 硬件设计硬件设计 . 9 5.1 硬件的设计与选取 9 5.1.1 步进电机的驱动 . 9 5.1.2 单片机的选取 . 11 5.1.3 液晶 LCD1602 显示模块 . 10 5.1.4 按键电路设计 . 12 5.1.5 时针产生电路 . 11 5.2 硬件的总体电路连接 . 12 第第 5 5 章章 调试与故障分析调试与故障分析 . 13 6.
5、1 软件编写及调试 . 13 6.2 调试过程及相关显示结果 . 14 6.3 故障分析及解决方法 15 第第 6 6 章章 心得体会心得体会 . 15 第第 7 7 章章 参考文献参考文献 17 附件 18 系统原理图 . 19 开发板实物图： . 19 元器件清单 . 19 源程序清单 . 28 4 第 1 章 步进电机的原理介绍 2.1 步进电机的工作原理步进电机的工作原理 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接 收到一个脉冲信号， 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 （及步进角） 。 可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的
6、；同时可以通过控制脉 冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 本次设计是采用步进电机 28BYJ48 型四相八拍电机，电压为 DC5VDC12V。当对步 进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对 应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度 （一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电 机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍 （A-B-C-D-A。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。），八拍 （A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。） 其相序分配表如下： 2.2 步进电机步进电机 24BYJ48 的相关电气参数的相关电气参数 1.额定电压：12VDC(另有电压：5V、6V、24V) 2.相数：4 3.减
