基于單片機的步進控制系統(tǒng)-免費閱讀
【正文】 我覺得課程設(shè)計真的是考驗我們能力大小的很好的學(xué)習(xí)實踐方式。經(jīng)仿真，小于21時，由于脈沖太快，會出現(xiàn)失步 。接增速開關(guān)S2，低電平有效，=1，則退出 MOV A,SPEED CJNE A,7,SZ 。R1記錄上一次電機脈沖狀態(tài) MOV P1,A RR A 。重新賦初值 MOV FX,00H AJMP QD DD: MOV A,SPEED JNZ GO 。準備判斷轉(zhuǎn)向 CJNE A,11H,ELS MOV P0, 0F9H 。工作于定時、軟件置位啟動！模式1（16位計時器） MOV TH0,0CFH MOV TL0,2CH MOV COUNT,01H SETB ET0 。程序流程圖如圖11所示。 （1）主程序設(shè)計 主程序中要完成的工作主要有系統(tǒng)初始值的設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示以及各種開關(guān)狀態(tài)的檢測判斷等。圖5 復(fù)位及時鐘振蕩電路 圖6 步進電機驅(qū)動電路（4）顯示電路 在該步進電機的控制器中，電機可以正反轉(zhuǎn)，可以加速、減速，其中電機轉(zhuǎn)速的等級分為七級，為了方便知道電機的運行狀態(tài)和電機的轉(zhuǎn)速的等級，這里設(shè)計了電機轉(zhuǎn)速和電機的工作狀態(tài)的顯示電路。 晶振電路：8051單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式電路得到：內(nèi)部震蕩方式和外部中斷方式。當(dāng)KK2的狀態(tài)變化時，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的電機的啟動和正反轉(zhuǎn)控制。數(shù)碼管采用共陽的。各種工作方式在電源通電時的時序 與波形分別如圖1 a、b、c所示。 定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電的狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）。 ①四相步進電機的工作原理 該設(shè)計采用了20BY0型步進電機，該電機為四相步進電機，采用單極性直流電源供電。 ③步進電機的動態(tài)響應(yīng)快，易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。步進電機的最高啟動頻率（突跳頻率）~4KHz，而最高運行頻率則可以達到N*102KHz，以超過最高啟動頻率的頻率直接啟動，會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和失步的現(xiàn)象。（5） 步進電機的加減速控制 在步進電機控制系統(tǒng)中，通過實驗發(fā)現(xiàn)，如果信號變化太快，步進電機由于慣性跟不上電信號的變化，這時就會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和失步現(xiàn)象。如果按反序通電換相，即A→AC→C→CB→B→BA→A，則電機就反轉(zhuǎn)。 由于步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)行元件，它不能直接接到交直流電源上，而必須使用專業(yè)設(shè)備步進電機控制驅(qū)動器，典型步進電機控制系統(tǒng)如圖1所示：控制器可以發(fā)出脈沖頻率從幾赫茲到幾千赫茲可以連續(xù)變化的脈沖信號，它為環(huán)形分配器提供脈沖序列，環(huán)形分配器的主要功能是把來自控制環(huán)節(jié)的脈沖序列按一定的規(guī)律分配后，經(jīng)過功率放大器的放大加到步進電機驅(qū)動電源的各項輸入端，以驅(qū)動步進電機的轉(zhuǎn)動，環(huán)形分配器主要有兩大類：一類是用計算機軟件設(shè)計的方法實現(xiàn)環(huán)形分配器要求的功能，通常稱軟環(huán)形分配器。為實現(xiàn)單片機控制步進電機系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應(yīng)用，系統(tǒng)設(shè)計了兩個外部中斷，以實現(xiàn)步進電機在某段時間內(nèi)的反復(fù)正反轉(zhuǎn)功能，也即數(shù)控機床的刀架自動進給運動。三相雙三拍的通電順序為AB→BC→CA→AB，三相六拍的通電順序為A→AB→B→BC→C→CA→A。 （4） 步進電機的起?？刂撇竭M電機由于其電氣特性，運轉(zhuǎn)時會有步進感。步進電機能響應(yīng)而不失步的最高步進頻率稱為“啟動頻率”，于此類似“停止頻率”是指系統(tǒng)控制信號突然關(guān)斷，步進電機不沖過目標(biāo)位置的最高步進頻率。 步進電機有如下特點： ① 步進電機的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴格成正比，因此當(dāng)它轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)后，沒有累計誤差，具有良好的跟隨性。 步進電機分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR）和混合式(HB)，步進電機又稱為脈沖電機，是工業(yè)過程控制和儀表中一種能夠快速啟動，反轉(zhuǎn)和制動的執(zhí)行元件，其功用是將電脈沖轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或直線位移，由于開環(huán)下就能實現(xiàn)精確定位的特點，使其在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。 步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。 ③四相步進電機的脈沖分配規(guī)律 目前，對步進電機的控制主要有分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器、軟件環(huán)形脈沖分配器、專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器等。這里選進電機，該電機共有四相繞組，工作電壓為+5V，可以個單片機共用一個電源。驅(qū)動電路主要是對單片機輸出的脈沖進行功率放大，從而驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。該設(shè)計要求只需4個鍵對步進電機的狀態(tài)進行控制，但考慮到對控制功能的擴展，使用了6路獨立式鍵盤。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路實用較多。電路如圖7所示。程序流程圖如圖10所示。外部中斷0入口地址，加速子程序 AJMP UP ORG 0013H 。
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