【正文】 單片機(jī)原理 實訓(xùn)說明書 題 目： 步進(jìn)電機(jī)控制器 學(xué) 院： 信息與通信學(xué)院 專 業(yè)： 電子 信息工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2021 年 12 月 27 日 桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)說明書用紙 1 摘 要 步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的精密執(zhí)行元件 ，具有快速起動和停止的特點。其驅(qū)動速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步 ,具有較高 的重復(fù)定位精度 , 并能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié)。它的運行速度和步距不受電源電壓波動及負(fù)載的影響 , 因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換、速度控制和位置控制系統(tǒng)。 本文在分析了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動特性、 斬波恒流細(xì)分驅(qū)動原理和混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片 ULN2021AN 的性能、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合 AT89C52 單片機(jī)，設(shè)計出了混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。 關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)； AT89C52 單片機(jī)； ULN2021AN 驅(qū)動。 桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)說明書用紙 2 Abstract 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 synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive amp。negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analogtodigital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constantcurrent subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2021AN the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip puter, designed a hybrid stepping motor driver circuit. Key words: Stepping motor。 AT89C52 single chip puter。 ULN2021AN driver. 桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)說明書用紙 3 目 錄 第 1 章 步進(jìn)電機(jī)的原理介紹 .............................2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 ............................. 3 步進(jìn)電機(jī) 24BYJ48 的相關(guān)電氣參數(shù) ................. 3 步進(jìn)電機(jī)的基本術(shù)語 ............................. 4 相數(shù) ......................................... 4 拍數(shù) ......................................... 4 步距角 ....................................... 4 信號分配 ..................................... 4 第 2 章 總體設(shè)計思路 ...................................5 方案與設(shè)計思路 ................................. 5 總框圖 ......................................... 5 第 3 章 程序設(shè)計 .......................................5 主程序 ......................................... 5 LCD 及檔位顯示程序 ............................. 6 正反轉(zhuǎn)流程圖 ................................... 7 啟動與停止流程圖 ............................... 8 第 4 章 硬件設(shè)計 .......................................9 硬件的設(shè)計與選取 ............................... 9 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動 .............................. 9 單片機(jī)的選取 ................ 錯誤 !未定義書簽。 液晶 LCD1602 顯示模塊 ....................... 10 按鍵電路設(shè)計 ................................ 12 時針產(chǎn)生電路 ................................ 11 硬件的總體電路連接 ............................ 12 第 5 章 調(diào)試與故障分析 .................................13 軟件編寫及調(diào)試 ................................ 13 調(diào)試過程及相關(guān)顯示結(jié)果 ........................ 14 故障分析及解決方法 ........................... 15 第 6 章 心得體會 .......................................15 第 7 章 參考文獻(xiàn) ......................................17 附件 ..............................................18 系統(tǒng)原理圖 ........................................ 19 元器件清單 ........................................ 19 PCB 板 ............................................ 19 源程序清單 ........................................ 28 桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)說明書用紙 4 第 1 章 步進(jìn)電機(jī)的原理介紹 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（及步進(jìn)角）?？梢酝ㄟ^控制脈沖個來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 本次設(shè)計是采用步進(jìn)電機(jī) 28BYJ48 型四相 八拍電機(jī)，電壓為 DC5V— DC12V。當(dāng)對步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。每一個脈沖信號對應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度（一個步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個循環(huán)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距。四相步進(jìn)電機(jī)可以在不同的通電方式下運行，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（ ABCDA。），雙（雙相繞組通電）四拍（ ABBCCDDAAB。），八拍（ AABBBCCCDDDAA。） 其相序分配表如下