at89c51單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)(存儲(chǔ)版)
【正文】 腳：地端 10(COM)引腳：電源+ COM腳的作用是當(dāng)你使用 ULN2803(2003)來驅(qū)動(dòng)繼電器時(shí)，可以將COM腳接到繼電器的VCC端，利用ULN2803(2003)內(nèi)部的反向二極管作保護(hù)繼電器，消除繼電器閉合時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。23。該ULN2803是專為符合標(biāo)準(zhǔn)TTL，而制造ULN2804適合6至15V的高級別CMOS或PMOS上。致謝 本人深知自己做的課設(shè)還很不夠，由于軟件和硬件的各方面原因，系統(tǒng)的應(yīng)用討論不夠，精度還有待于進(jìn)一步提高。 為外部中斷1位,接減速開關(guān)S3,低電平有效， =1則退出 MOV A,SPEED CJNE A,0,SJ AJMP DEX SJ: DEC SPEED 。以下 UP 為加速中斷程序 UP: PUSH ACC ACALL DELAY 。查詢方向標(biāo)志, 接換向開關(guān) K2 MOV FX,11H NIZHUAN:MOV A,FX CJNE A,11H,FZ 。停止定時(shí)/計(jì)數(shù)器 MOV P0,0C0H 。四相單四拍運(yùn)行,共陽數(shù)碼管方向顯示8，速度值顯示0 MOV SPEED,00H MOV FX,00H XIANS: MOV A,SPEED MOV DPTR,LED MOVC A,A+DPTR 。外部中斷0入口地址，加速子程序 AJMP UP ORG 0013H 。 T0中斷入口 保護(hù)現(xiàn)場N中斷次數(shù)1=0？ YY 讀方向指示 發(fā)速度脈沖 重送相關(guān)狀態(tài) 恢復(fù)現(xiàn)場 中斷返回圖 11定時(shí)中斷程序流程 （3）外部中斷設(shè)計(jì)外部中斷所要完成的工作是根據(jù)按鍵次數(shù)，改變速度值存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)為定時(shí)器的中斷次數(shù)），這樣就改變了步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率，也就是改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 圖 6 顯示電路 （5）總體電路圖把各個(gè)部分的電路圖組合成總電路圖，如圖 7所示。 圖4 控制原理圖 （2）驅(qū)動(dòng)電路通過ULN2803構(gòu)成比較多的驅(qū)動(dòng)電路，電路圖如圖5所示。控制電路只要由開關(guān)和按鍵組成，由操作者根據(jù)相應(yīng)的工作需要進(jìn)行操作。從該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求可知，該系統(tǒng)的輸入量為速度和方向，速度應(yīng)該有增減變化，通常用加減按鈕控制速度，這樣只要2根口線，再加上一根方向線盒一根啟動(dòng)信號線共需要4根輸入線。此力矩是衡量電機(jī)體積的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無關(guān)。當(dāng)某一相繞組通電時(shí)，對應(yīng)的磁極產(chǎn)生磁場，并與轉(zhuǎn)子形成磁路，這時(shí)，如果定子和轉(zhuǎn)子的小齒沒有對齊，在磁場的作用下，由于磁通具有力圖走磁阻最小路徑的特點(diǎn)，則轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使轉(zhuǎn)子與定子的齒相互對齊，由此可見，錯(cuò)齒是促使電機(jī)旋轉(zhuǎn)的原因。 總體設(shè)計(jì)方框圖 根據(jù)C51芯片的工作方式設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖 2 所示。通過在不同的階段調(diào)用相應(yīng)的定時(shí)初值，就可控制電機(jī)的運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)的最高啟動(dòng)頻率（突跳頻率）~4KHz，而最高運(yùn)行頻率則可以達(dá)到N*102KHz，以超過最高啟動(dòng)頻率的頻率直接啟動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和失步的現(xiàn)象。 （5）步進(jìn)電機(jī)的加減速控制在控制系統(tǒng)中，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果信號變化太快，步進(jìn)電機(jī)由于慣性跟不上電信號的變化，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和失步象。如果按反序通電換相，即A→AC→C→CB→B→BA→A，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)原理及硬件和軟件設(shè)計(jì) 由于步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器，典型步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的各項(xiàng)輸入端，以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)形分配器主要有兩大類：一類是用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配器要求的功能，通常稱軟環(huán)形分配器。有時(shí)鐘產(chǎn)生電路和復(fù)位電路。此外作為執(zhí)行元件，步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，被廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，它的需要量與日俱增，在各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。人們用它來驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和其他采用指針的儀器，打印機(jī)、繪圖儀，磁盤光盤驅(qū)動(dòng)器、各種自動(dòng)控制閥、各種工具，還有機(jī)器人等機(jī)械裝置。目錄設(shè)計(jì)要求 2 2 2步進(jìn)電機(jī)原理及硬件和軟件設(shè)計(jì) 2 2 總體設(shè)計(jì)方框圖 5 設(shè)計(jì)原理分析 6:步進(jìn)電機(jī) 6 7 8 12 軟件設(shè)計(jì) 13總結(jié) 19致謝 19參考文獻(xiàn) 20附錄 21 設(shè)計(jì)要求（1）最小系統(tǒng)：選擇AT89C51單片機(jī)為核心元件構(gòu)成系統(tǒng)。（4）提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。若步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁方式為三相六拍，即A→AB→B→BC→C→CA→A。在步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，為了防止因慣性而使電機(jī)軸產(chǎn)生順滑，則需采用合適的鎖定波形，產(chǎn)生鎖定磁力矩，鎖定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。加速過程有突然施加的脈沖啟動(dòng)頻率f0。結(jié)合各曲線段的頻率和各段間的階梯頻率，就可以建立一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)表，并通過轉(zhuǎn)換程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為定時(shí)初始表。在某一高速下的正、反向切換實(shí)質(zhì)包含了降速→換向→加速3個(gè)過程。只要對步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)作業(yè)下，電機(jī)不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。本設(shè)計(jì)的電機(jī)工作方式為四相單四拍，根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作的時(shí)序和波形圖，總結(jié)出其工作方式為四相單四拍時(shí)的脈沖分配規(guī)律，四相雙四拍的脈沖分配規(guī)律，在每一種工
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