單片機(jī)課程設(shè)計_步進(jìn)電機(jī)控制(已修改)
2025-02-20 06:04 本頁面
【正文】 單片機(jī)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 步進(jìn)電機(jī)控制 院 系： 機(jī)電汽車工程學(xué)院 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計日期： 2021年 06月 08 日 目錄 一、 緒論 設(shè)計任務(wù) 總體方案 二、硬件參數(shù)簡介 89C51 ULN2021A 芯片 數(shù)碼管 步進(jìn)電機(jī) 三、 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 電路設(shè)計 控制電路 最 小系統(tǒng) 驅(qū)動電路 顯示電路 總體電路 四、程序 設(shè)計 方案論證 主程序設(shè)計 定時中斷設(shè)計 外部中斷設(shè)計 整體程序 五、 仿真與調(diào)試 六、 設(shè)計 總 結(jié) 七、分工說明 一、緒論 設(shè)計任務(wù) 1 、完成單片機(jī)與功率驅(qū)動電路及小功率步進(jìn)電機(jī)的連接 ； 2 、控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速度及轉(zhuǎn)過指定的角度 ； 3 、通過按鍵改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速等參數(shù) 。 總體方案 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，就是利用單片機(jī)發(fā)出脈沖信號，經(jīng)過驅(qū)動單元驅(qū)動 步進(jìn)電機(jī)工作，同時可以利用外圍電路控制步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，顯示其工作狀態(tài) 。 本設(shè)計采用 AT89C51，編程實現(xiàn) P1 端四個口循環(huán)輸出脈沖，用 ULN2021 放大信號，供給四相電機(jī)。另外，用按鍵和開關(guān)控制 P3 口定時中斷，使其加速、減速、啟動、停止和換向。 P0口和 P2 口輸出信號，經(jīng)數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)向和速度等級 。 二、硬件參數(shù)簡介 89C51 AT89C51 是一種低功耗 /低電壓 /高性能的 8位單片機(jī)，其輸出引腳指令系統(tǒng)都與 MCS51 兼容；片內(nèi)的 Flash ROM 允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失控型編程器來編程，內(nèi) 部除 CPU 外，還包括 256 字節(jié) RAM，四個 8 位并行 I/O 口，5個中斷源， 2個中斷優(yōu)先系統(tǒng)， 2個 16位可編程定時計數(shù)器。 89C51 功能強(qiáng)、靈活性高且價格合理，完全可以滿足本系統(tǒng)設(shè)計需要 。 ULN2021 芯片 進(jìn)行信號放大。 ULN2021 內(nèi)部集成了 8組達(dá)林頓管，驅(qū)動負(fù)載電流為 500mA，驅(qū)動電壓 50V. 八路 NPN 達(dá)林頓連接晶體管陣系列特別適用于低邏輯電平。 本設(shè)計中， P0 口四個端口輸出脈沖接到 ULN2021 芯片進(jìn)行放大，再供給電機(jī) 。 數(shù)碼管 數(shù)碼管接口電路原理如下圖所示 。 步 進(jìn)電動機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，工作原理是將脈沖信號轉(zhuǎn)化成角位移，即給一個脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合單片機(jī)控制。這樣，脈沖的數(shù)量和頻率分別控制了電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，通電順序控制了電機(jī)的轉(zhuǎn)向。
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