【正文】 強(qiáng)的位處理功能，具有加、減、乘、除指令。單片機(jī)不求規(guī)模大，只求小而全。如圖：圖12光柵編碼器檢測(cè)電路而光電編碼器既可以精確測(cè)量轉(zhuǎn)速也可以精確測(cè)量角度變化，而且接線十分簡(jiǎn)單，所以選擇光電編碼器可以精確地檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和步距角。而使用L298N時(shí)，可以用L297來(lái)提供時(shí)序信號(hào)，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。缺點(diǎn)是這種電路控制電機(jī)并不是十分精確，因?yàn)槿龢O管其本身有一定的電阻所以其必定要有一定的壓降，所以這樣計(jì)算起來(lái)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制就不是太精確了。電子開(kāi)關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)。單片機(jī)通過(guò)P2口發(fā)出脈沖信號(hào)來(lái)給驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的器件L298N發(fā)出控制信號(hào)；通過(guò)P0口來(lái)控制七段顯示譯碼管來(lái)顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和步距角；通過(guò)P1口按鍵來(lái)輸入高低電平信號(hào)來(lái)控制單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)對(duì)起、停，正、反轉(zhuǎn)，加、減速和對(duì)應(yīng)對(duì)數(shù)碼管顯示的功能。關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；步進(jìn)電機(jī)；PWM脈寬調(diào)制；CD4511；L298N ABSTRACTABSTRACTThe single slice of microputers is abbreviated as the onechip puter. It is every function part which makes up the microputer: Central processing unit, CPU, arbitrary access memory RAM , readonly memory ROM, I/O interface circuit , timer / counter and serial munication interface ,etc. make in the integrated chip together, form an intact microputer. Onechip puter apply controlled field to mainly, because it have dependability high , small , price low , easy mercialization ,etc. characteristic, therefore won extensive application in fields of automatic control such as intellectual instrument and apparatus , realtime industrial control , intelligent terminal , munication equipment , navigation system , household appliances ,etc.It is that one kind can change the electric pulse signal into a electromechanical ponent of angle displacement or line displacement to walk into the electrical machinery, it is a kind of figure / angle converter that is walked into the control system of the electrical machinery to mainly walk into the controller in fact, power amplifier and walking into the electrical machinery ,etc. make up . Walked into the controller to buffer the register , the annular distributor, control logic and, overturn , control door ,etc. make up , can change the pulse input into into an annular pulse , in order to control , walk into electrical machinery , can carry on positive and negative to control. But because walk into the controller circuit plicatedly. With high costs. Adopt onechip puter control , replace with software described above to walk into the controller , make the circuit simple, with low costs, dependability increases greatly, change the control scheme of walking into the electrical machinery flexibly , do not need logical circuit to make up the time sequence generator . Software programming very flexible to produce , walk into electrical machinery excitation array e , control various operation way to walk into electrical machinery and can realize one machine control many sets of electrical machinery while being different kinds of. It is easy to realize to offer the flexible control means and improving the precision of controlling to plicated and tedious control, demonstrate the superiority that the puter controls especially in this system even more.Design , adopt , insult male genital puter AT89C51 to walk into electrical machinery control originally, square wave with time sequence as the control signal of walking into the electrical machinery through what IO mouth is outputted, the signal drives and walks into the electrical machinery through the chip L298N。它是把組成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件：中央處理器、CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串行通信接口等制作在一塊集成芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)主要應(yīng)用于控制領(lǐng)域，由于其具有可靠性高、體積小、價(jià)格低、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn)，因而在智能儀器儀表、實(shí)時(shí)工業(yè)控制、智能終端、通信設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等自控領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。 Meanwhile , IIe state in electrical machinery go on , control with keyboard , in charge of rotational speed to reveal electrical machinery with number, adopt CD4511 urge as 5 single number display that in charge of , from the input signal of the onechip puter。圖11單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)大體方案圖單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊部分：方案一： 在電動(dòng)機(jī)前段加電位器使之分壓減少以降低轉(zhuǎn)速；同時(shí)在前端并聯(lián)一個(gè)電容可以使電動(dòng)機(jī)緩慢加速?gòu)亩苊馔蝗患铀賹?duì)系統(tǒng)的沖擊。采用集成電路芯片，節(jié)省空間和元器件。方案四：使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī) ，L298N既可以驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)也可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，本設(shè)計(jì)中考慮到電機(jī)的帶負(fù)載能力以及控制小車行駛的精度問(wèn)題所以選擇用步進(jìn)電機(jī)。L297是一款為兩相步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)的環(huán)分控制芯片，可以實(shí)現(xiàn)脈沖的環(huán)分、轉(zhuǎn)向的控制、無(wú)細(xì)分/二細(xì)分方式的選擇等功能，此外還具有電流保護(hù)能力，可防電機(jī)過(guò)流，同時(shí)節(jié)省單片機(jī)I/O口。如圖：圖13光電編碼盤檢測(cè)電路近十幾年來(lái)，單片機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程控制、自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與處理、科技計(jì)算、商業(yè)管理和辦公室自動(dòng)化等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。廠家在一個(gè)芯片上制成了CPU和一定容量的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及一定數(shù)量的輸入/輸出接口。CPU時(shí)鐘高達(dá)12MHz，完成單字節(jié)乘法或除法運(yùn)算僅需要4Ns。機(jī)電一體化產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)電器控制的實(shí)時(shí)性、高可靠性、可編程和一定的人工智能。第一階段:1971～1974年，4位微處理器工intel 4004及8位微處理器工intel 8008，這些計(jì)算機(jī)價(jià)格便宜、功能有限，只用于消耗類電子產(chǎn)品。這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換器接口，片內(nèi)RAM, ROM容量加大，尋址范圍可達(dá)64K字節(jié)。MCS96集成度為12萬(wàn)只品體管/片，尋址范圍64K字節(jié)、5個(gè)8位并行口、一個(gè)全雙工串行口、4個(gè)16位定時(shí)器、8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器等，另外MCS96指令能處理位、字節(jié)、字，有16位乘16位乘法、32位除16位除法指令，一塊單片計(jì)算機(jī)的功能可以和一臺(tái)多片系統(tǒng)機(jī)相媲美。原來(lái)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)采用分立元件或者集成電路組成的控制回路，不僅調(diào)試安裝復(fù)雜，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設(shè)計(jì)電路，不利于系統(tǒng)的改進(jìn)升級(jí)。由于勵(lì)磁繞組在空間中按一定的規(guī)律排列，輪流與直流電源接通后，就會(huì)在間隙中形成一種階躍變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子步進(jìn)式的轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著接通切換頻率的增高，轉(zhuǎn)速就會(huì)增大。早期的步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩比較小，無(wú)法滿足需要，在使用中和液壓扭矩放大器一同組成液壓脈沖馬達(dá)。除了在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，步進(jìn)電機(jī)也應(yīng)用在其他方面，比如作為自動(dòng)送料機(jī)中的馬達(dá)，作為通用的軟盤驅(qū)動(dòng)器的馬達(dá)，也可以應(yīng)用在打印機(jī)和繪圖儀中等等。同時(shí)微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也在不斷地更新?lián)Q代，先后經(jīng)歷了電子管（1952年）、晶體管（1959年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、大規(guī)模集成電路及小型計(jì)算機(jī)（1970年）和微處理機(jī)或微型計(jì)算機(jī)（1974年）等五代數(shù)控系統(tǒng)。1974年制成以微處理機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)，稱為第五代微型機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱MNC。本文論述了基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和研制過(guò)程，包括:硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等方面。利用單片機(jī)輸出的CP脈沖和方向信號(hào)，改變對(duì)步進(jìn)電機(jī)繞組的通電方式和通電順序，來(lái)準(zhǔn)確控制步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，步距精度等工作狀態(tài)，方便良好的人機(jī)界面是用4x4鍵盤/數(shù)碼管顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Chip鑒于它完全作嵌入應(yīng)用，故又稱為嵌入式微控制器(EmbeddedNeumann)結(jié)構(gòu)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。GND：接地。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。除此之外，考慮到測(cè)控會(huì)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，可靠性要求比較重要，并要具有抗干擾能力和避免、消除干擾的能力，以保證系統(tǒng)平穩(wěn)工作。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它是通過(guò)輸入脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡(jiǎn)單。與齒5相對(duì)齊，（A39。如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對(duì)齊，轉(zhuǎn)子又向右移過(guò)1/3π。而方向由導(dǎo)電順序決