步進(jìn)電機(jī)加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(文件)
【正文】 89C51 單片機(jī)引腳結(jié)構(gòu)圖 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8頁(yè) 由上圖可知 89C51 單片機(jī)共有包括 GND,VCC 在內(nèi)的 40 個(gè)引腳下面著重介紹幾個(gè)重要的引腳。 P2 口比 P1 口多了一個(gè) MUX 開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制部分。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高 八位。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。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如 RST 引腳上有一 個(gè)高電平并維持 2 個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期），則 CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。振蕩脈沖頻率范圍為 0~24MHz。通過(guò)判斷上述端口來(lái)確定輸入 ,以便實(shí)現(xiàn)各種要求的控制功能。 作為并行端口來(lái)模擬步進(jìn)電機(jī)的控制脈沖，同時(shí)充當(dāng)脈沖分配器的功能，給步進(jìn)電機(jī)提供四相八拍的步進(jìn)控制脈沖。 ：也叫退耦。 8 個(gè)二極管 D1D8 為電機(jī)繞組通電后續(xù)流作用。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12頁(yè) 工作模式寄存器 TOMD TOMD 用于控制 T0 和 T1 工作模式，其各位的定義格式如 表 所示 。 TF1(): T1 溢出標(biāo)志 位?？赏ㄟ^(guò)軟件置 1 或清 0 來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉 T1.在程序中用指令 “SETB TR1”使 TR1 位置 1，定時(shí)器 T1 便開(kāi)始計(jì)數(shù)。 89C51 復(fù)位時(shí)， TCON 的所有位被清 0[7]。 表 四相八拍工作方式的控制字 通電狀態(tài) 控制字 A 0 0 0 1 01H AB 0 0 1 1 03H B 0 0 1 0 02H BC 0 1 1 0 06H C 0 1 0 0 04H CD 1 1 0 0 0CH D 1 0 0 0 08H DA 0 0 0 1 01H 通過(guò)連續(xù)的向 ，來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的連續(xù)不斷的運(yùn)行。 如 圖 是加減速運(yùn)行曲線。在控制過(guò)程中 ,為了減少每步計(jì)算裝載值的時(shí)間 ,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就把各離散點(diǎn)的速度所需的裝載值固化在系統(tǒng)的 ROM 中 ,這樣可大幅度減少占用 CPU 的時(shí)間 ,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 如圖 所示。定位結(jié)束后在 LCD 液晶顯示屏幕上顯示 “Stopping…” 。 其運(yùn)行情況如圖 所示。 本文首先對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行了概述，然后就控制系統(tǒng)中芯片的選取做了詳細(xì)的說(shuō)明，本設(shè)計(jì)選擇用 L298N 作為接口驅(qū)動(dòng)芯片，用 LM016L做顯示芯片，在Proteus 上設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)的硬件連接電路，并根據(jù)實(shí)情況考慮了電磁隔離和繞組的導(dǎo)通續(xù)流等。 該設(shè)計(jì)的唯一不足是固化的加減速過(guò)程中的加減速時(shí)間，不能通用于各種不同的加速度控制系統(tǒng)，且在定位過(guò)程中由于脈沖漏發(fā)等出現(xiàn)小偏差時(shí)候不能進(jìn)行檢測(cè)，所以還有待進(jìn)一步的將該系統(tǒng)完善成為具有傳感器位置檢測(cè)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23頁(yè) 致 謝 這次的課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，在理解及設(shè)計(jì)課題過(guò)程中得到老師的細(xì)心指導(dǎo)，得到很多實(shí)用的知識(shí)，在此我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示衷心的感謝 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24頁(yè) 參 考文獻(xiàn) [1]吳顯鼎 .模擬電子技術(shù) [M].南開(kāi)大學(xué)出版社 ,2020 年版 [2]蔣華勤 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) [M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社 ,2020 年版 . [3]宋家友 ,樂(lè)麗琴 .數(shù)字電子技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社 ,2020年版 . [4]王質(zhì)樸 ,呂云朋 .MCS51 單片機(jī)原理接口及應(yīng)用 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ,2020 年版 . [5]邱關(guān)源 ,羅先覺(jué) .電路 [M]第五版 .北京市：高等教育出版社 ,2020 年 6 月版 . [6]孫建明 ,楊清梅 .傳感器技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版社 ,2020 年 10 月版 [7] 史敬灼 .步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制技術(shù) [M].北京：科學(xué)出版社， [8] 林庭雙，柯常志 . 等 protel DXP 電子電路設(shè)計(jì)精彩范例 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [9]王曉明 .電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 [M].北京 :北京航空航天出版社 ,. 。本次設(shè)計(jì)雖然只是實(shí)現(xiàn)單一 功能的應(yīng)用，但是它可以作為一種通用模塊應(yīng)用，通過(guò)改變并行輸出口可以滿(mǎn)足多種不同的相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)控制，改變模擬階梯曲線的參數(shù)可以滿(mǎn)足多種不同應(yīng)用條件下的定位。 系統(tǒng)中采用并行控制 ,用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動(dòng)線路。由于其精確性以及其良好的性能在實(shí)際當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 5 仿真過(guò)程 KeilC 與 Proteus 連接仿真調(diào)試 [8] Proteus 里加載可執(zhí)行文件，左鍵雙擊 AT89C52 原理圖，點(diǎn)擊加載可執(zhí)行文件 “步進(jìn)電機(jī) .HEX”。實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)控制的各個(gè)功能。 50r/s 50 r/s 40r/s 40 r/s 30 r/s 30 r/s 20r/s 20 r/s 10r/s 10 r/s T/S 0 2 4 6 8 10 20 22
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