【正文】 個外部中斷1，接受光電開關(guān)采集的信號，通過設(shè)定計數(shù)器T1計數(shù)，記下中斷次數(shù)（即反饋的脈沖信號），然后通過設(shè)計算法計算出實際轉(zhuǎn)速。各個開關(guān)都接有數(shù)碼管，表示此操作正常，這樣更好的讓我們視角上能夠感受。通過對輸出電平的高低狀態(tài)的檢測，便可確認按鍵按下與否。 驅(qū)動部分電路四、按鍵電路設(shè)計鍵盤在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機的主要手段。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會導(dǎo)致高溫保護或熱擊穿；③輸入輸出壓差也不能太小，太小效率很差。最常用的元件是電容。因為電容濾波電路簡單，負載直流電壓較高，波紋較小，所以我們采用的是電容式濾波。整流電路將交流電壓變?yōu)槊}沖的直流電壓，常用的整流電路有單相半波，全波，橋式和倍壓整流電路。因此，它的可靠性高。78系列集成穩(wěn)壓器輸出穩(wěn)定，漂移小，精度也比較高。選用四相步進電機，單片機選用AT89C52作為控制器。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接+5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90176。根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。時鐘信號來調(diào)節(jié)步進脈沖信號CP，從而控制步進電機的位置與速度；也就是說：驅(qū)動器每接受一個CP脈沖就驅(qū)動步進電機一個旋轉(zhuǎn)的步距角，CP脈沖的頻率改變則會使步進電機的轉(zhuǎn)速改變，控制CP脈沖的個數(shù)，則可以使步進電機精確定位。固本次設(shè)計應(yīng)采用CPU間接驅(qū)動步進電機，采用L297和L298并用。 四項八拍模式波形圖通過交替跳過在八步順序中的狀態(tài)就可以得到全步工作方式，此時需在腳19接一低電平，、。該集成電路采用了SGS公司的模擬/數(shù)字兼容的I2L技術(shù)，使用5V的電源電壓，全部信號的連接都與TFL/CMOS或集電極開路的晶體管兼容。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。⑤芯片擦除：整個EPROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。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。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口：P2口為一個內(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TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。GND：接地。AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。PROM中的程序被非法復(fù)制。表21 AT89C51的主要參數(shù)型號存儲器定時器I/0串行口中斷速度（MH）其他特點E178。單片機在進行實時控制和實時數(shù)據(jù)處理時，需要與外界交換信息。片內(nèi)總線時鐘時鐘程序儲存器數(shù)據(jù)儲存器I/O口定時/計數(shù)器單片機應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置的狀況，可以分為最小應(yīng)用系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)、典型應(yīng)用系統(tǒng)。第三節(jié) 單片機概述單片機（singlechip microputer）是把微型計算機主要部分都集成在一塊芯片上的單芯片微型計算機。低頻時電流能夠達到最大值(a)；當(dāng)矩形波頻率上升達到某一臨界頻率，電流剛達到最大值就開始下降(b)；矩形波頻率超過此臨界值后，繞組中的電流不能達到最大值(c)。繞組線圈的電阻是電機溫升和電能損耗的主要因素。保護電路在出現(xiàn)短路、過載、過熱等故障時迅速停止驅(qū)動器和電機的運行。通常，步進電機驅(qū)動器由邏輯控制電路、功率驅(qū)動電路、保護電路和電源組成。典型的步進電機驅(qū)動系統(tǒng)是由步進電機控制器、步進電機驅(qū)動器和步進電機本體三部分組成。②未知突跳頻率，則按段擬合至給定的起動頻率，每段頻率的遞增量（后稱階梯頻率）△f=f/8，即采用8段擬合。以超過最高起動頻率的頻率直接起動，將出現(xiàn)“失步”現(xiàn)象，甚至無法起動。等步距加/減速度控制的優(yōu)點，在于加/減過程中電機走的步數(shù)可以非常精確的計算，這一點對于加/減的位置控制非常重要，但從電機要克服慣性力來看，線性加速方案好些。電機由靜止到達設(shè)定的最大的速度所需的時間是由調(diào)試決定的。（四）步進電機的速度控制步進電動機運轉(zhuǎn)的速度是由輸入到A、B、C、D四相繞組的頻率所決定的。 步進電機工作時序波形圖（二）步進電機的轉(zhuǎn)向控制如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。而0、3號齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯齒，5號齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。采用單極性直流電源供電。二、步進電機的結(jié)構(gòu)及工作原理步進電機主要是有定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。它輸出轉(zhuǎn)矩大，動態(tài)性能好，消耗功率小(相比反應(yīng)式)，但啟動運行頻率較低，還需要正負脈沖供電。它的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，步距角可以做得很小，但動態(tài)性能較差。伺服式：輸出轉(zhuǎn)矩較小，只能帶動較小負載（一般使用永磁式、混合式步進電機）。由于步進電動機能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機控制。其作用是將脈沖電信號變換為相應(yīng)的線位移或角位移，可以實現(xiàn)信號變換；因此，步進電動機又稱為脈沖電動機（Pulse Motor）。環(huán)形分配器其功能由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)，采用軟件編程的辦法實現(xiàn)脈沖的分配。通過軟件的控制，單片機按順序給繞組施加有序的脈沖電流，就可以控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)數(shù)字——角度的轉(zhuǎn)換。它具有輸入脈沖與電機軸轉(zhuǎn)角成比例的特征，將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度，因此本次畢業(yè)設(shè)計選用單片機控制步進電機。步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調(diào)速；控制步進脈沖的個數(shù)，可以對電機精確定位。運動控制部件驅(qū)動部件執(zhí)行部件運動控制部件 運動控制系統(tǒng)組成在步進電機控制系統(tǒng)中運動執(zhí)行部件為步進電機，步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。第一節(jié) 系統(tǒng)組成步進電機控制系統(tǒng)是一個有機的完整的整體，由運動控制系統(tǒng)和操作控制系統(tǒng)組成。本次畢業(yè)設(shè)計選用四相步進電機，以AT89C52單片機為核心，L297和L298作為驅(qū)動芯片，設(shè)計出一個由單片機控制步進電機的伺服控制器。一個利用單片機來構(gòu)成的步迸電機控制系統(tǒng)的優(yōu)點是十分明顯的。由于單片機的高度集成化，縮短了系統(tǒng)內(nèi)的信號傳送距離，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)配置，大大地提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度，同時它的指令系統(tǒng)又很適合于工業(yè)控制的要求，所以單片機在工業(yè)過程及設(shè)備控制中得到了廣泛的應(yīng)用。③速度模式通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的。二、伺服控制器的介紹隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，伺服控制器已成為不僅僅是放大器的伺服電機。步進電機控制系統(tǒng)主要由步進控制器，功率放大器及步進電機等組成。但是，在開環(huán)控制方式下，步進電動機的速度控制有著較大難度：在高速運行時，電機易丟失輸入脈沖，造成失步；在低速時，步進電動機的轉(zhuǎn)速響應(yīng)有較大波動，運行不平穩(wěn)；特別是當(dāng)電機負載變時，電機的轉(zhuǎn)速波動更大，調(diào)整更不容易。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，它廣泛用于打印機、電動玩具等消費類產(chǎn)品以及數(shù)控機床、工業(yè)機器人、醫(yī)療器械等機電產(chǎn)品中，其在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應(yīng)用十分廣泛。在開環(huán)伺服系統(tǒng)中常用步進電動機做伺服電機，因為開環(huán)伺服系統(tǒng)不設(shè)置檢測反饋裝置，不構(gòu)成運動反饋控制回路，電動機按裝置發(fā)出的指令脈沖工作，對運動誤差沒有檢測反饋和處理修正過程。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。第一章 緒論第一節(jié) 課題背景近年來，由于數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展，伺服系統(tǒng)的作用越顯突出，伺服系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。步進電機作為最常見的一種電機，作為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件，步進電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在數(shù)控機床、機器人、自動化儀表等領(lǐng)域。s overall framework?！娟P(guān)鍵詞】伺服 步進電機 單片機 AT89C52ABSTRACTStepper motor is one of the most mon motors. As a digital servo actuators, it can be bined with a control chip into the servo control system。軟件編程可靈活產(chǎn)生不同類型步進電機勵磁序列來控制各種步進電機的運行方式。 編 號： 審定成績： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）設(shè)計（論文）題目：伺服電機運行控制器的設(shè)計單 位（系別） ：自動化學(xué) 生 姓 名 ：武波專 業(yè) ：電氣工程與自動化班 級 ：05010901學(xué) 號 ：0513090137指 導(dǎo) 教 師 ：聶嵐答辯組 負責(zé)人 ：徐輝填表時間： 2013年6月重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院教務(wù)處制重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要步進電機是最常見的一種電機，作為一種數(shù)字伺服執(zhí)行元件，能與控制芯片相結(jié)合成伺服控制系統(tǒng)；具有良好的隨動性，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控制，在現(xiàn)代控制領(lǐng)域中具有不可替代的作用。本設(shè)計首先介紹了步進電機、AT89C52單片機、L297和L298N驅(qū)動電路的基本原理與功能；其次，設(shè)計步進電機實現(xiàn)起停、轉(zhuǎn)向、速度控制方案；再次，在這些器件功能與特點的基礎(chǔ)上，擬出設(shè)計思路，構(gòu)建系統(tǒng)的總體框架；最后利用PROTEL軟件繪出電路圖，同時寫出設(shè)計系統(tǒng)的運行流程和相關(guān)程序。 with the good follow—up, it can realize the precise control and hold an irreplaceable role in modern control domain. Stepper motor control system is mainly posed of stepping controller, power amplifier and the stepper motor, etc. Controlled by single chip microputer, using software instead of the above step controller, makes the circuit simple, low cost and reliability is greatly increased. Software programming can flexibly produce different types of stepper motor excitation sequence to control the operation of various kinds of stepper motor.This design first introduced the principle and function of the stepper motor, AT89C52 singlechip microputer, L297 and L298N drive circuit。 Finally using PROTEL software draw circuit diagram, at the same time write a design system operation process and related procedures. The main idea of the design is based on AT89C52 single chip microputer as control core, chip L297 and L298 as a driver. Through single chip microputer internal timers to alter the frequency of CP pulses time stepping motor speed control, realizes the motor speed and positive amp。為了實現(xiàn)步進電機的簡易運動控制，一般以單片機作為控制系統(tǒng)的微處理器，通過步進電機專用驅(qū)動芯片實現(xiàn)步進電機的速度和位置定位控制。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。隨著