【正文】 ..................................................................... 12 一、控制系統(tǒng)總體概述 .......................................................................................... 12 二、控制系統(tǒng)的硬件電路 ...................................................................................... 12 （一）控制系統(tǒng)總體電路 ................................................................................... 12 （二）單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)接口驅(qū)動(dòng)電路 ........................................................... 14 （三）單片機(jī)與 LCD 顯 示屏接口電路（ 8 位并行模式） ................................ 14 （四）單片機(jī)與鍵盤(pán)接口電路 ........................................................................... 15 三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型 .......................................................................................... 16 四、開(kāi)發(fā)平臺(tái) MPLAB ICD 簡(jiǎn)介 .............................................................................. 16 第三章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................ 18 一、控制系統(tǒng)總流程圖 .......................................................................................... 18 二、系統(tǒng)監(jiān)控模塊 .................................................................................................. 18 （一）系統(tǒng)監(jiān)控模塊流程圖 ............................................................................... 18 （二）步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向設(shè)置子程序范例 ............................................................... 19 （三）步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置 ................................................................................... 20 三、鍵盤(pán)識(shí)別處理模塊 .......................................................................................... 20 四 、 LCD 顯示模塊 ................................................................................................... 21 五、控制信號(hào)產(chǎn)生模塊 .......................................................................................... 22 （一）步進(jìn)脈沖產(chǎn)生模塊 ................................................................................... 22 （二）系統(tǒng)中斷模塊 ........................................................................................... 24 （三）步進(jìn)電機(jī)加減速模塊 ............................................................................... 25 結(jié)論 .............................................................................................................................. 28 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 29 致謝 .............................................................................................................................. 30 基于 PIC單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 1 緒 論 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其驅(qū)動(dòng)速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步，能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié)，因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換，速度控制和位置控制系統(tǒng)。用軟件代替脈沖分配器，達(dá)到了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。尤其在一些智能化要求較高的場(chǎng)合，用模擬芯片及信號(hào)發(fā)生器來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)有一定的局限 [2]。 2． 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是用永磁材料制成的，轉(zhuǎn)子本身就是一個(gè)磁源。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如本設(shè)計(jì)所選用的 KP39HM2025 型電機(jī)給出的值為 176。/176。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的變化而變化 [5]。定子由硅鋼片疊成。 下面以三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例，起典型結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，它的定子鐵心與反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相同，即分為若干大極，每個(gè)大極上有小齒及控制繞組；定子控制繞組與永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相同，也是兩相集中繞組，每相繞組有兩對(duì)極，按 A→B→ （ A） → （ B） →A…的順序輪流通以正負(fù)脈沖；轉(zhuǎn)子中間為環(huán)形軸向 磁化的永磁體，磁體兩端各套有一段開(kāi)基于 PIC單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 5 有齒槽的鐵心，兩段齒心錯(cuò)開(kāi)半個(gè)齒距，且轉(zhuǎn)子齒距與定子小齒的齒距相等。 雙四拍方式還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不易產(chǎn)生失步。 勻加減速控制是指加 速度保持不變，速度以線性規(guī)律上升或下降，如圖 15 所示。 f bf at / s 圖 16 指數(shù)曲線控制 [7] 由于本次設(shè)計(jì)選用的步進(jìn)電機(jī)為混合是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，且輸出功率較小，多用于對(duì)控制精度 要求相對(duì) 不高的場(chǎng)合，因此采用勻加減速控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn) 控制系統(tǒng) 運(yùn)行過(guò)程中的加減速。 OCMJ48C 液晶顯示模塊是肇慶金鵬電子有限公司開(kāi)發(fā)制造的 C 系列中文顯示模塊中的一種。 PIC16F87X 系列單片機(jī)是 Microchip 公司于 1998 年年底推出的新產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試和在線編程。 通用 I/O 引腳可以看作是最簡(jiǎn)單的外設(shè)， PIC 單片機(jī)通過(guò) I/O 端口監(jiān)視和控制其它設(shè)備，為了增強(qiáng)器件的靈活性和功能，一些引腳被定義為多功能復(fù)用引腳 。該時(shí)鐘可以是單片機(jī)本身的工作時(shí)鐘，即使用內(nèi)部時(shí)鐘，稱之為定時(shí)器；也可以使用外部引腳輸入的時(shí)鐘，即使用外部的時(shí)鐘輸入來(lái)累計(jì)，稱之為計(jì)數(shù)器。 該模塊的 結(jié)構(gòu)框圖如圖 18 所示 基于 PIC單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 11 圖 18 TMR0 結(jié)構(gòu)框圖 [12] 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 TMR0 主要設(shè)計(jì)有 4 個(gè)寄存器，它們分別是定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 TMR0，選項(xiàng)寄存器 OPTION_REG，中斷控制寄存器 INTCON，方向寄存器 TRISA。 1 * 4 鍵 盤(pán)L C D顯 示 屏P I C單 片機(jī)控 制 驅(qū)動(dòng) 電 路步 進(jìn)電 機(jī)直 流 電 壓 源負(fù) 載 圖 21 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 二、控制系統(tǒng)的硬件電路 （一）控制系統(tǒng)總體電路 本控制系統(tǒng)硬件總體電路以單片機(jī)作為系統(tǒng)核心，主要由 PIC16F877 單片機(jī)及單片機(jī)工作外圍電路、步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路、 LCD 顯示屏接口電路、鍵盤(pán)輸入電路等組成。其中兩根紅色導(dǎo)線為公共端，接 12V 穩(wěn)壓電源，黃色、橙色、黑色、棕色導(dǎo)線依次為電動(dòng)機(jī) A 相、 A 非相、 B 相、 B 非 相 。模塊的數(shù)據(jù)線可與單片機(jī)數(shù)據(jù)線直接相連 。 四 、開(kāi)發(fā)平臺(tái) MPLAB ICD 簡(jiǎn)介 MPLABICD 是針對(duì) MICROCHIP 公司的 PIC16F87X 系列 MCU 的廉價(jià)開(kāi)發(fā)工具。調(diào)試目標(biāo)板硬件系統(tǒng) 所以軟件部分共有 4 大模塊組成：系統(tǒng)監(jiān)控，鍵盤(pán) 識(shí)別處理 ， LCD 顯示程序，控制信號(hào)產(chǎn)生程序。其它設(shè)置流程與設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)向類似，無(wú)需贅述。 //有鍵按下， 鍵盤(pán)處理 if(DF_set) //若方向按鍵按下，電機(jī)方向設(shè)置。因此當(dāng)轉(zhuǎn)速檔次設(shè)置完畢后，相應(yīng)的定時(shí)初值和預(yù)分頻 設(shè) 置就會(huì)通過(guò)相應(yīng)子程序進(jìn)行裝入，從而控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率。在 PIC 單片機(jī)上電復(fù)位后，進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定，液晶顯示模塊初始化后， PIC 單片機(jī)對(duì)液晶顯示模塊 OCMJ48C 進(jìn)行指令數(shù)據(jù)寫(xiě)操作和讀數(shù)據(jù)操作。 void drive() //正向驅(qū)動(dòng)子程序 { signal=0。 NB=1。 B=1。 （三）步進(jìn)電機(jī) 加減 速模塊 在第一章控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理中已對(duì)步進(jìn)電機(jī)的加減速原理作過(guò)詳細(xì)的闡述，而且確定了本控制系統(tǒng)是以勻加減方法 即直線規(guī)律 來(lái)實(shí)現(xiàn) 步進(jìn)電機(jī)的加減速。減速過(guò)程的規(guī)律與加速相同只是按相反的順序進(jìn)行。 i++。通過(guò)對(duì) 步進(jìn)電機(jī)工作參數(shù)設(shè)置，LCD 顯示，加減速 控制等功能的實(shí)現(xiàn)，我們完成了對(duì) 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī) 的原理剖析，對(duì) 步進(jìn)電機(jī)加減速技術(shù) 有了一定了解，加深了對(duì) PIC 單片機(jī)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，掌握了基于單片機(jī)的編程思想，為日后走向工作崗位積累了軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及硬件制作方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。re clear about the terms of the agreement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give advice by , click on nearest CAB. For more information about making a claim to an employment tribunal, see Employment tribunals. The (lack of) air up there Watch mCayman Islandsbased Webb, the head of Fifa39。s plaint. In a statement the Russian side added: We found no racist insults from fans of CSKA. Age has reached the end of the beginning of a word. May be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day。 Junior high school, thought to have a crush on just means that the real growth, but over the past three years later, his writing of alumni in peace, suddenly found that isn39。s governing body, has also ordered an immediate investigation into the referee39。t appealed against the disciplinary action your employer has taken against you. However, if you win your case, the tribunal may reduce any pensation awarded to you as a result of your failure to appeal. Remember that in most cases you must make an application to an