【正文】 單片機設(shè)計實驗 題目：兩相步進電機轉(zhuǎn)速控制 班級： 10 自動化 2 班 設(shè)計者：姚樹杰、盧曉玲、姜鵬、孫慧、 何瑤、姜龍 、楊揆 指導教師：文遠熔 2 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新 。 本次課程設(shè)計是用單片機來控制步進電機的定位和正反旋轉(zhuǎn)。 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。 整個系統(tǒng)有 89C51 單片機控制系統(tǒng)， L298 驅(qū)動電路，鍵盤控制電路， LCD 顯示電路。用 89C51 單片機控制兩 相四線步進電機， 在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。 通過控制脈沖個數(shù)即可以控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時通過控制脈沖 的相序來改變步進電機的轉(zhuǎn)動方向，從而達到的控制正反轉(zhuǎn)的目的 。本系統(tǒng)采用單片機 AT89C51 為中心器件來 控制步進電機 ，系統(tǒng)實用性強。 關(guān)鍵字 ： 單片機 ；步進電機；脈沖； 步 距 角 3 目錄 1 設(shè)計內(nèi)容 .............................................. 4 設(shè)計目的 ....................................................... 4 設(shè)計任務(wù) ....................................................... 4 2 步進電機工作原理 ..................................... 4 兩相步進電機結(jié)構(gòu) ................................................ 4 兩相步進電機的原理 .............................................. 5 兩相步進電機的供電方式 ....................................... 5 3 硬件電路設(shè)計 ......................................... 5 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 ............................................... 5 單片機系統(tǒng) ..................................................... 6 時鐘信號控制電路 ............................................... 7 電源電路 ....................................................... 7 驅(qū)動電路 ....................................................... 8 顯示電路 ....................................................... 9 鍵盤電路 ....................................................... 10 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計 ......................................... 10 主程序流程圖 .................................................. 10 鍵盤處理 ...................................................... 11 LCD 顯示 ....................................................... 11 5 開發(fā)系統(tǒng)簡介 .......................................... 12 keilc_51 編譯器的簡介 .......................................... 12 Protues 仿真平臺簡介 ........................................... 12 6 仿真結(jié)果及分析 ....................................... 13 7 課程設(shè)計總結(jié) ........................................ 14 附錄 程序表 ............................................ 16 4 1 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計目的 《單片機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程設(shè)計是學好本門課程設(shè)計的又一重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)計的目的就是配合笨課程設(shè)計的教學和平時的實驗，以達到鞏固消化課程的內(nèi)容，進一步加強綜合應(yīng)用能力及單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計能力的訓練，是以培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的過程，培養(yǎng)學生查閱相關(guān)資料撰寫文檔的能力和自學，科研的能力，是知識轉(zhuǎn)化為能力和能力轉(zhuǎn)化為工程素質(zhì)的重要階段。 設(shè)計任務(wù) 根據(jù)給定的任務(wù)要求選擇合適的單片機和其他電子元件，進行系統(tǒng)硬件電路設(shè)計和軟件編程，根據(jù)系統(tǒng)制作并調(diào)試電路板，使之實現(xiàn)任務(wù)要求。 兩相步進電機，步距角為3 度，編程實現(xiàn)下列功能： （ 1） 按鍵，步進電機按 一定 速度正轉(zhuǎn)。 （ 2） 按鍵，步進電機按 一定 速度反轉(zhuǎn)。 （ 3） 任何時候按一下“ STOP”鍵，步進電機停止轉(zhuǎn)動。 （ 4） 點動：按鍵，步進電機轉(zhuǎn)過 3 度步距角；再按，再轉(zhuǎn)過 3 度步距角?? （ 5） 用 1602 顯示屏顯 示轉(zhuǎn)過的角度。 （ 6） 用 L298 芯片驅(qū)動。 2 步進電機工作原理 圖 兩相步進電機結(jié)構(gòu)圖 電動機軸向結(jié)構(gòu)如圖 所示。轉(zhuǎn)子被分為完全對稱的兩段，一段轉(zhuǎn)子的磁力線