单片机课程设计--步进电机控制器

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1、 步进电机控制器步进电机控制器 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称课程名称 步进电机控制器步进电机控制器 专业班级专业班级 1212 级电信级电信 3 3 班班 物理与电气物理与电气电学院电学院 20142014 年年 6 6 月月 1212 日日 1 / 14 目目 录录 第一章目的与要求 2 一 设计要求 . 2 （一）设计内容. 2 （二）设计目的. 2 （三）设计要求. 2 第 2章 单片机功能及原理介绍. 3 51 单片机功能： 3 第 3章 步进电机的原理介绍 . 4 3.1 步进电机工作原理： . 4 3.2 步进电机的基本术语 . 4 3.3 信号分配 5 第四章 电路分析

2、. 5 4.1 步进电动机脉冲序列信号与转速控制 5 4.2 步进电机方向与步距角的控制 6 4.3 步进电机时序表： 6 4.4 步进电机设计方框图 . 7 4.4.1 步进电机的驱动电路. 7 4.4.2 硬件连线图. 8 第五章 程序设计. 8 5.1 流程图 8 5.2 汇编程序 10 第六章 课程设计心得体会 12 参考文献 . 13 2 / 14 第一章第一章目的与要求目的与要求 综合运用所学的单片机原理与应用理论知识，通过实践加强对所 学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力，以单片机为核心设计一 个步进电机控制系统，要求能够通过键盘设置步进电机的转向和转速，并 且设置启动与停

3、止。本课题以单片机为核心，设计并制作出步进电机控制 系统。 一一 设计要求设计要求 （一）（一）设计内容设计内容：用 AT89C52 单片机设计一个步进电机控制器 （二）设计目的二）设计目的： （1）了解单片机软件编程和调试能力，为以后的学习和开发工作打下强劲基 础； (2）掌握步进电机的工作原理和工作方式； (3）在（1） 、 （2）基础上，使用按钮控制步进电机进行启动，正转，反转， 加速，减速，停止。 （三三）设计要求设计要求： （1）用 AT89C52 控制一个四相步进电机 （2）按下不同的键，可控制步进电机的启动与停止、正转与反转、加速与减 速。 （3）扩展：用 LED 灯及数码管显示

4、步进电机的运动状态。 （4）绘制完整的步进电机与单片机系统的硬件电路图。 （5）撰写课程设计说明书。说明书中要求有主程序流程图、关键程序流程图。 （三）实验器材实验器材: : 用到的元器件主要有：STC89C52 芯片、ULN2003 驱动芯片、四相五线制步进 电动机、LED 灯，数码管。 3 / 14 第第 2 2 章章 单片机功能及原理介绍单片机功能及原理介绍 5151 单片机功能单片机功能： 51 系列单片机中典型芯片(AT89C52)采用 40 引脚双列直插封装(DIP)形式， 内部由 CPU，4kB 的 ROM，256 B 的 RAM，2 个 16b 的定时计数器 TO 和 T1，4

5、 个 8 b 的工O 端 I：IP0，P1，P2，P3，一个全双功串行通信口等组成。特别是 该系列单片机片内的 Flash 可编程、可擦除只读存储器(EPROM)，使其在实际中 有着十分广泛的用途， 在便携式、 省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。 该系列单与封装如图一所示。 图一 AT89C52RC 系列单片机提供以下功能：8kB 存储器；256 BRAM；32 条工O 线；2 个 16b 定时计数器；5 个 2 级中断源；1 个全双向的串行口以及时钟电 4 / 14 路。52 系列单片机为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。充分利用 它的片内资源，即可在较少外围电路的情况下让步

6、进电机实现功能。 第第 3 3 章章 步进电机的原理介绍步进电机的原理介绍 3.1 步进电机工作原理：步进电机工作原理： 步进电机是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲信号转变为角位移或线位 移的开环控制元件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲 信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机 则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无 累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常的简 单。 电机正反转控制和速度控制： 当电机绕组通电时序为 AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 时为正转，通电时序为 A-AD-D-DC-C-CB-B-BA 时为反转。步进电机的驱动电路，微电脑向步进电机输入 端传送 1 或 0 信息，则可实现上述操作。通过不同长度的延时来得到不同频率的 步进电机输入脉冲，从而得到多种步进速度，也就是改变电机的转动速度。 3.2 步进电机的基本术语步进电机的基本术语