單片機(jī)三相單三拍步進(jìn)電機(jī)-wenkub
2023-07-11 12:56:13 本頁(yè)面
【正文】 否溫度過(guò)高確定輸入步數(shù)等待開(kāi)鍵盤(pán)電機(jī)高溫？報(bào)警，紅燈點(diǎn)亮，步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)開(kāi)始步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是 鎖鍵盤(pán)否是初始化程序否6. 調(diào) 試 Proteus仿真軟件Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。P0接排阻：P0口開(kāi)漏結(jié)構(gòu)，使用時(shí)一般接排阻拉高電平。 總方案圖C51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路三相步進(jìn)電機(jī)電源及時(shí)鐘電路狀態(tài)顯示電路正反轉(zhuǎn)及指示電路鍵盤(pán)控制電路系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5V電源：給系統(tǒng)供電。控制框圖如下圖所示：開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)擊處于停止轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，用鍵盤(pán)按鍵控制鍵盤(pán)鎖、步數(shù)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)的控制可以用硬件，也可以用軟件通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。而轉(zhuǎn)向方面用不同的指示燈指示正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。，所以可以采用鍵盤(pán)輸入，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)由鍵盤(pán)輸入且具有鍵盤(pán)鎖功能。在三相六拍分配 方式下，轉(zhuǎn)子每一步轉(zhuǎn)過(guò)的角度只是三相三拍方式下的一半，步距角是15度。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每一步轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱為步距角。 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理圖當(dāng)脈沖不斷到來(lái)時(shí)，通過(guò)分配器使定子的繞組按著A相B相C相A相……的規(guī)律不斷地接通與斷開(kāi)，這時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就連續(xù)不停地一步步的逆時(shí) 針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)?！叭嚯p三拍”中的“雙”是指同時(shí)有兩相繞組通電）。目 錄緒論…………………………………………………………4方案論證（規(guī)劃、選定）…………………………………7方案說(shuō)明（設(shè)計(jì)）…………………………………………7硬件方案設(shè)計(jì)………………………………………………8軟件方案設(shè)計(jì)………………………………………………12調(diào)試…………………………………………………………13技術(shù)小結(jié)（結(jié)束語(yǔ)）………………………………………14參考文獻(xiàn)……………………………………………………15附錄（源程序代碼、電路圖等）…………………………16 1. 緒 論 步進(jìn)電機(jī)是用電脈沖信號(hào)控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備的數(shù)字控制，它是過(guò)程控制中一種十分重要和常用的功率執(zhí)行器件，它可以把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移，并且可用作電磁制動(dòng)輪、電磁差分器或角位移發(fā)生器等，近年來(lái)由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)常常和計(jì)算機(jī)一起組成高精度的數(shù)字控制系統(tǒng)。并且鍵盤(pán)具有鍵盤(pán)鎖的功能，當(dāng)鍵盤(pán)上鎖的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)是不接受輸入步數(shù)的，也不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)脈沖輸入線上得到一個(gè)脈沖，它便沿著特定的方向走一步。在數(shù)字控制系統(tǒng)中，由于它可以直接接受計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，而不需要進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，所以使用起來(lái)十分方便。步進(jìn)電機(jī)具有快速的啟停能力和精度高的顯著特點(diǎn)，在定位場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)要求：采用單片機(jī)來(lái)控制一個(gè)三相單三拍的步進(jìn)電機(jī)工作。只有當(dāng)鍵盤(pán)鎖打開(kāi)并輸入步數(shù)的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)才開(kāi)始工作 。由于它是由數(shù)字脈沖控制，因此非常適合于用單片機(jī)控制，本設(shè)計(jì)便是在此基礎(chǔ)上，AT89C51型單片機(jī)為核心，并結(jié)合外圍電路以步進(jìn)電機(jī)為控制對(duì)象的控制系統(tǒng)。：下頁(yè)圖所示為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖，若通過(guò)脈沖分配器輸出的第一個(gè)脈沖使A相繞組通電，B,C相繞組不通電，在A相繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)將使轉(zhuǎn)子 上產(chǎn)生反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子的3齒將與定子磁極對(duì)齊，如果圖（a）所示。如果改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，只要將定子各繞組通電的順序改為A相C相B相A相，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向即改為順時(shí)針?lè)较?。：每次都有兩個(gè)繞組通電，通電方式是ABBCCAAB……，如果通電順序改為ABCABCAB……則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。單三拍運(yùn)行的突出問(wèn)題是每次只有一相繞組通電，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，一相繞組斷電，另一相繞組通電，容易發(fā)生失步；另外單靠一相繞組通電吸引轉(zhuǎn)子，穩(wěn)定性不好，容易在平衡位置附近震蕩，故用的較少。而本實(shí)驗(yàn)單片機(jī)的端口數(shù)量充足，最后決定直接采用鍵盤(pán)輸入。當(dāng)溫度超過(guò)安全溫度時(shí)，報(bào)警燈會(huì)亮和報(bào)警鈴會(huì)鳴響，并讓電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)鎖住鍵盤(pán)。硬件方法是采用脈沖分配器芯片進(jìn)行通用換相控制；而軟件方法是用單片機(jī)產(chǎn)生控制脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，這種方法可簡(jiǎn)化電路，降低成本。用80c51作為總控制芯片。復(fù)位電路：程序跑飛時(shí)復(fù)位電路可以使程序從新執(zhí)行，相當(dāng)于電腦的重啟。 該電路中采用獨(dú)立鍵盤(pán)工作方式，共設(shè)有十二個(gè)按鍵，分別是3,6，9，12，15,18,21,24,27布局選擇功能，鍵盤(pán)鎖功能以及步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向選擇功能。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。由于此次控制要求不是很高，選用51系列80C51。經(jīng)過(guò)反復(fù)的嘗試和調(diào)試，用發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，解決一個(gè)問(wèn)題的方法，還參考了一些別人的經(jīng)驗(yàn)方法，完成了程序的編寫(xiě)。這次課程設(shè)計(jì)能得以順利完成，還要感謝毛老師的指導(dǎo)，感受很深，是一次很好的經(jīng)驗(yàn)積累和設(shè)計(jì)經(jīng)歷。4．譚浩強(qiáng)編著，《C程序設(shè)計(jì)（第三版）》清華大學(xué)出版社 2005。，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》高等教育出版社，2006。//按鍵定義，停止sbit speaker = P0^4。sbit a = P2^3。//脈沖信號(hào)輸入端定義sbit _key3 =P1^0。 //12步sbit _key15 =P1^4。 //24步sbit _key27 =P0^0。 //存儲(chǔ)顯示值的全局變量/*DS18B20 端口定義*/sbit DQ=P2^7。unsigned char ReadOneChar(void)。void _18b20(void)。//控制取勵(lì)磁信
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