片機(jī)課程設(shè)計(jì)-- 簡(jiǎn)易直流電壓表的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-17 22:42 本頁(yè)面
【正文】 控制器 起止日期： 2021 年 12 月 31 日 至 2021 年 1 月 11 日 學(xué) 生 姓 名 米林 班級(jí) 自動(dòng)化 1002 班 學(xué)號(hào) 10401700823 成績(jī) 指 導(dǎo) 教 師 ( 簽字 ) 電氣與信息工程學(xué)院 2021 年 1 月 11 日 一、設(shè)計(jì)任務(wù)： 試題 設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的 步進(jìn)電機(jī)控制器。已知三相步進(jìn)電機(jī)以三相 6拍方式工作，A、 B、 C分別由 、 、 ，正轉(zhuǎn)時(shí)狀態(tài)是： A→ AB→ B→ BC→ C→ CA→ A（ 100→ 110→ 010→ 011→ 001→ 101→ 100）。開(kāi)關(guān) SA斷開(kāi)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，每步定時(shí) 1mS，對(duì)應(yīng)速度 167轉(zhuǎn) /分；開(kāi)關(guān) SA閉合時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，每步定時(shí) 2mS，對(duì)應(yīng)速度 83轉(zhuǎn) /分。步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)速度（ 167轉(zhuǎn) /分）或反轉(zhuǎn)速度（－ 83轉(zhuǎn) /分）要求顯示在 LED數(shù)碼管上。 注：要求首先采用 PROTEUS 完成單片機(jī)最小系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)及仿真；程序仿 真測(cè)試通過(guò)后，再下載到單片機(jī)實(shí)訓(xùn)板上執(zhí)行。 二、單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件資源介紹： ※ 89C51 單片機(jī)； ※ 4 位共陽(yáng)極數(shù)碼管； ※ 2 路獨(dú)立式 開(kāi)關(guān) 按鍵； ※ 外部晶振電路； ※ 3 個(gè) LED 發(fā)光二極管 三、設(shè)計(jì) 方案 ： 根據(jù)要求整個(gè)設(shè)計(jì)大體可分為四塊： 一是 2 個(gè)按鍵 K0,K1,將用戶(hù)所需來(lái)選擇步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)。我們將開(kāi)關(guān)連入單片機(jī)的P1 口，通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)的高低電平狀態(tài)來(lái)讀入我們所需的控制信號(hào)。硬件上直接把開(kāi)關(guān)分別接在單片機(jī)的接口上，通過(guò)查詢(xún)端口信號(hào)來(lái)動(dòng)作，將控制信號(hào)處理。在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)部分時(shí)，還考慮到機(jī)械抖動(dòng)的影響，采取硬件方 式 — 并聯(lián)電容來(lái)去抖。 二是 3 個(gè) LED 發(fā)光二極管的顯示步進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)模塊。在設(shè)計(jì)中步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)是 黃 燈亮，反轉(zhuǎn)是 紅 燈亮，停止不轉(zhuǎn)是綠燈亮。設(shè)計(jì)中將 3 個(gè)發(fā)光二極管分別接到單片機(jī) P3 口，受到單片機(jī)的輸出信號(hào)控制。 三是步進(jìn)電機(jī)的工作模塊。要想步進(jìn)電機(jī)按照我們想要的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，將步進(jìn)電機(jī)一端接到 +12V 的電源，一端接到單片機(jī) P3 口，受單片機(jī)的輸出信號(hào)控制。 四是 4 位數(shù)碼管顯示步數(shù)的模塊。設(shè)計(jì)中主要是利用軟件編程的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)步數(shù)的累計(jì)和顯示，同樣， 4 位數(shù)碼管接到單片機(jī)的 P0 口和 P2 口受單片機(jī)輸出信號(hào)的控制，在硬件上使用 的是動(dòng)態(tài)顯示的接法。 四、 設(shè)計(jì)思路 與原理 此系統(tǒng)主要由單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、 速度 顯示模塊、工作狀態(tài)控制與顯示模塊組成。整體框圖如圖 1。 圖 1 系統(tǒng)整體框圖 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 步進(jìn)電機(jī)通過(guò)輸入脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖總數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)單片機(jī)產(chǎn)生的控制信號(hào)進(jìn)行工作。因此，單片機(jī)通過(guò)向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。 如圖 2 所示， U V W1
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