【正文】 總覺(jué)得自己自己似乎應(yīng)該去做點(diǎn)什么，或者寫(xiě)點(diǎn)什么。s Premier League match at Chelsea on Sunday. 基于 PIC單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 31 I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet Yaya Toure, he told BBC Sport. For me it39。 最后，向各位和我一樣面臨就業(yè)或考研壓力卻對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 有所幫助 的同學(xué)們表示衷心的感謝，同時(shí)也特別感謝學(xué)院和學(xué)校對(duì)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的大力支持。 } else \\恒速運(yùn)行時(shí)設(shè)定電機(jī)參數(shù) TMR0=constant_rate。首先應(yīng)根據(jù)輸出總脈沖數(shù)確定加速，恒速和減速的時(shí)間并確定下一的時(shí)間值，并 將定時(shí)器的初值送給定時(shí)器 TMR0，從電機(jī)啟動(dòng)瞬間開(kāi)始，每產(chǎn)生一個(gè)脈沖，通過(guò)查詢數(shù)組定時(shí)器初值增加某一定值，則相應(yīng)的脈沖周期減少，即脈沖頻率 增加；若定時(shí)器初值逐步減少，則相應(yīng)的脈沖周期增加，即脈沖頻率減少 [15]。在加減速的控制過(guò)程中，不一定每步都計(jì)算 定時(shí)器重裝值，可以采用階梯曲線來(lái)逼近 加減 速曲線如圖 37 所示。 內(nèi)部定時(shí)器 TMR0中斷服務(wù)程序流程框圖如圖 35 所示 保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)溢 出 中 斷標(biāo) 志 位 復(fù) 位重 新 裝 載定 時(shí) 初 值電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng)標(biāo) 志 位 置 位恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)中 斷 返 回開(kāi) 始 圖 35 內(nèi)部定時(shí)器 TMR0 中斷服務(wù)流程圖 內(nèi)部定時(shí)器中斷主要是利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器的 TMR0 模塊（ 8 位計(jì)數(shù)方式）產(chǎn)生不同周期的定時(shí)信號(hào)，每次中斷都給步進(jìn)電機(jī)兩個(gè)繞組一次脈沖，使得步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)節(jié)拍，因此步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器的中斷頻率來(lái)決定的，在不改變分頻器分頻比的情況下，不斷改變定時(shí)器的裝載初值就可改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。NB) //A 非 相和 B 非 相繞組導(dǎo)通 { A=0。B) //A 相和 B 相繞組導(dǎo)通 { NA=0。步進(jìn)電機(jī)有單拍、雙拍和多拍三種工作方式，由于本控制系統(tǒng)所應(yīng)用的步進(jìn)電機(jī)為兩相步進(jìn)電機(jī)，又經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定證明該步進(jìn)電機(jī)在雙四拍工作方式下工作特性 較好， 因此在本系統(tǒng)中步進(jìn)電機(jī)的工作方式為兩相四拍。該模塊的軟件流程圖如圖 33 所示。 //方向按鍵標(biāo)志位復(fù)位 if(motor_DF) LCD_printer (2,0,str9)。 //顯示屏出現(xiàn) “請(qǐng)選擇電機(jī)轉(zhuǎn)向 ” motor_DF=0。 寄 存 器 初 始 化 設(shè) 置開(kāi) 始電 機(jī) 參 數(shù) 初 始 設(shè) 置結(jié) 束控 制 電 機(jī) 運(yùn) 行 圖 31 控制系 統(tǒng)總流程圖 二、系統(tǒng)監(jiān)控模塊 （一）系統(tǒng)監(jiān)控模塊流程圖 在系統(tǒng)監(jiān)控中，應(yīng)完成系統(tǒng)的啟動(dòng)，進(jìn)行鍵盤(pán)掃描，得到相應(yīng)鍵值，完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)速，運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)的設(shè)置，使設(shè)置參數(shù)在 LCD 顯示屏 動(dòng)態(tài) 顯示出來(lái)，并使步進(jìn)電機(jī)按照要求進(jìn)行工作。MCLR/VPP 腳（系統(tǒng)復(fù)位 /編程電壓腳） 將其仿真頭直接連接到應(yīng)用系統(tǒng)的 MCU 插座中，就如同一片 PIC16F87X 一樣運(yùn)行用戶的應(yīng)用程序。 圖 24 單片機(jī)與 LCD 顯示屏接口電路 （四）單片機(jī)與鍵盤(pán)接口電路 由于本控 制系統(tǒng)只用到四個(gè)按鍵，所以使用最簡(jiǎn)單的方法即將按鍵直接與單片機(jī) 引腳相連，一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)引腳。來(lái)自單片機(jī)的信號(hào)電壓經(jīng)過(guò)電流放大后加到三極管 VT 的基極，控制 VT 的導(dǎo)通和截止，從而控制相繞組的通電和斷電?？刂葡到y(tǒng) 電路圖如圖 22 所示。系統(tǒng)電路由五部分組成，即輸入、顯示部分； PIC 單片機(jī)；驅(qū)動(dòng)控制電路；直流電壓源及步進(jìn)電機(jī)。下面主要介紹 TMR0 的功能特性及與該模塊相關(guān)的寄存器。 圖 17 是一個(gè)典型的 I/O 端口，它沒(méi)有畫(huà)出 I/O 引腳復(fù)用的外設(shè)功能。基本功能區(qū)域的主要功能模塊包括以下 7部分 ，它們是：程序控制區(qū)域，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域， E2PROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 區(qū)域 ，算數(shù)邏輯運(yùn)算區(qū)域，輸入 /輸出 端口模塊、多功能定時(shí)器模塊，核心模塊 [11]。所有的功能，包括 顯示 RAM，字型產(chǎn)生器 在內(nèi) 都包含在一個(gè)芯片里面，只要一個(gè)最小的微處理器系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。 液晶顯示模塊是將液晶顯示器件，連接件，驅(qū)動(dòng)控制器， PCB 線 路板，背光源，結(jié)構(gòu)件等裝配在一起的組件 ， 簡(jiǎn)稱 LCM。指數(shù)曲線 如圖16 所示，在開(kāi)始時(shí)加速度最大，隨著時(shí)間的推移，加速度逐漸減小，在理想情況下應(yīng)該減小為零，這種方法符合步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性，快速響應(yīng)特性好，升降時(shí)間短 。 圖 13 正向旋轉(zhuǎn)、雙四拍工作方式時(shí)的相電壓，電流波形 基于 PIC單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 6 圖 14 反向旋轉(zhuǎn)，雙四拍工作方式時(shí)的相電壓，電流波形 （四） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的加減速 步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)空載啟動(dòng)頻率 fa， 即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能正常啟動(dòng)的脈 沖頻率 。 這種電機(jī)可以像反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)那樣做成小步距角，并有較高的啟動(dòng)頻率，同時(shí)它具有控制功率小的優(yōu)點(diǎn)。 圖 12 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理 [1] 若按 A→ B→ C→ A 循環(huán)順序通電，則步進(jìn)電機(jī)按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)磁極內(nèi)表面都分布著許多小齒，它們大小相同，間距相同。負(fù)載量一定，負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，或負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定，負(fù)載慣量增加，都會(huì)使啟動(dòng)頻率下降 [5]。、 五相的為 176。整步工作時(shí)為 176。需供給正負(fù)脈沖信號(hào) [4]。 PIC 系列單片機(jī)具有體積小，功能強(qiáng)，功耗低、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)靈活方便和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，可以應(yīng)用在數(shù)字化儀器儀表，自動(dòng)測(cè)試和控制，智能化家用電器等領(lǐng)域 [3]。 關(guān)鍵詞 :步進(jìn)電機(jī)； PIC 單片機(jī)； LCD II Abstract Stepper motor is a controldriven ponent which directly convert digital signal to angular displacement or linear displacement, with a rapid start and stop characteristics． The driving velocity of the stepper motor are strictly synchronous with instructions pulse, and can achieve positive and negative rotation and smooth speed adjustment, so it is widely used in digitaltoanalog converter, speed control and position control system． However, the driving signals of stepper motor are often generated by a special controller of analog chip or signal generator, it is lack of flexibility and reliability． Especially in some occasions of higher intelligence, using analog chips and signal generator to control the stepper motor has some limitations． Because of its singlechip highprecision pulse and relatively simple peripheral circuits, so stepper motor controllers based on singlechip are widely used in industrial applications． The design uses a PIC MCU as the core of stepper motor control system, and a control method of bination of software and hardware is realized． We choose software instead of the Pulse Distributor to achieve the best control of the stepper motor． Unipolar drive circuit is used for driving lowpower stepper motor, which is simple and really functional． LCD is used for dynamic displaying intuitively and clearly the state of the stepper motor． Keywords:Stepper motor； PIC Microcontroller； LCD 目 錄 摘要 ................................................................................................................................. I Abstract........................................................................................................................II 緒論 ................................................................................................................................ 1 第一章 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理 .......................................................................................... 2 一、步進(jìn)電機(jī)的分類(lèi)和主要性能指標(biāo) .................................................................... 2 （一）步進(jìn)電機(jī)的分類(lèi) ......................................................................................... 2 （二）步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo) ......................................................................... 2 二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 ........................................................................ 3 （一）反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 ..................................................... 3 （二）混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 ..................................................... 4 （三） KP39M2025 型混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式 ........................................ 5 （四）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的加減速 ................................................................................. 6 三、 液晶顯示模塊 OCMJ48C ..................................................................................... 7 （一）帶有中文字庫(kù)圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊的應(yīng)用 ......................................... 7 （二） OCMJ48C 液晶顯示模塊的功能 .................................................................. 8 四 、 PIC 單片機(jī) ......................................................................................................... 8 （一） PIC 系列單片機(jī)的特點(diǎn) .............................................................................. 8 （二） PIC16F877 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) .......................................................................... 9 第二章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ...................