【正文】 提供延時(shí)時(shí)間。 （ 1） 改變控制方式的變速控制 最簡(jiǎn)單的變速控制可利用改變步進(jìn)電機(jī)的控制方式實(shí)現(xiàn)。 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于控制繞組與電源接通或斷開的變化頻率。當(dāng)通電狀態(tài) 改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。 圖 21 電機(jī)實(shí)物圖 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 22 四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖 開始時(shí)，開關(guān) SB接通電源， SA、 SC、 SD 斷開， B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、 3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的 4號(hào)齒就和 C、 D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒， 5 號(hào)齒就和 D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒 。 步進(jìn)電機(jī)的主要缺點(diǎn)是效率較低，并且需要配上適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電源，還有它 自身的噪聲和振動(dòng)較大， 帶負(fù)載慣量的能力不強(qiáng)，此外在應(yīng)用中，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)很有可能出現(xiàn)低頻振蕩，而使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以有效克服低頻共振的危害 [2]。 改變脈沖順序，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 11 三種步進(jìn)電機(jī) 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相， 轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，定轉(zhuǎn)子開小齒、步距小， 可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出， 步進(jìn)角 一般 為 度， 但噪聲和振動(dòng)都很大， 在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家 80 年代 已經(jīng) 被淘汰 [6]?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的 目的 ；同時(shí)可以通過(guò)控制 脈沖頻率 來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行 器件 。 經(jīng)歷了幾個(gè)五年計(jì)劃的努力，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，六五期間的技術(shù)引進(jìn)，七五期間的消化吸收，到八五末，我國(guó)已經(jīng)自行研制開發(fā)了適合我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展需要的各種檔次的數(shù)控系統(tǒng)。戰(zhàn)后全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)證明，一個(gè)國(guó)家的實(shí)力極其繁榮，主要取決于其制造業(yè)所能提供的產(chǎn)品與勞務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)力。 研究背景 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，以及移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，單片機(jī)從 4 位、 8 位、 16 位到 32 位，其發(fā)展歷程一直受到廣大電子愛好者的關(guān)注。 12 系統(tǒng)框圖 .................................................................................................................................................. 12 單片機(jī)模塊 ............................................................................................................................................... 12 鍵盤模塊 ................................................................................................................................................... 14 驅(qū)動(dòng)模塊 .................................................................................................................................................. 15 顯示模塊 .................................................................................................................................................. 16 電源模塊 .................................................................................................................................................. 17 系統(tǒng)總電路圖 .......................................................................................................................................... 18 第五章 軟件設(shè)計(jì) 10 設(shè)計(jì)要求 .................................................................................................................................................. 10 方案選擇 .................................................................................................................................................. 10 單片機(jī)的選擇 ...................................................................................................................................... 10 驅(qū)動(dòng)芯片的選擇 .................................................................................................................................. 10 最終方案 .............................................................................................................................................. 11 第四章 硬件設(shè)計(jì) STC89C52 single chip microputer。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由于用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非常可行，因 此在 眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。 1952 年美國(guó)試制了世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控立體銑床， 此后數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代產(chǎn)品的發(fā)展。二戰(zhàn)后 50 年來(lái)，計(jì)算機(jī)、微電子、信息和自動(dòng)化技術(shù)有了迅速的發(fā)展，并在制造業(yè)中得到了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，先后出現(xiàn)了數(shù)控（ NC）、計(jì)算機(jī)數(shù)控（ CNC）、柔性制造單元（ FMC）、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ CAD/CAM）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ＣＩＭＳ）等多項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)與制造模式，制造業(yè)正經(jīng)歷著一 場(chǎng)新的技術(shù)革命。 步進(jìn)電機(jī)今后的發(fā)展，依賴于新材料的應(yīng)用，設(shè)計(jì)手段以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)的最佳匹配。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是通過(guò)改變脈沖頻率來(lái)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的速度的，并且通過(guò)數(shù)碼管顯示其轉(zhuǎn)速的級(jí)別。 它每轉(zhuǎn)一周都有固定的步數(shù)，在不丟失的情況下運(yùn)行，其步距誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累。 開小齒，混合反應(yīng)式與永磁式優(yōu)點(diǎn)： 轉(zhuǎn)矩大、動(dòng)態(tài)性能好、步距角小。 由步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既非常簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？煽?。但脈沖當(dāng)量太小，要求的減速比 較 大，而最高速度將受到步進(jìn)電機(jī)的最高運(yùn)行頻率限制，故應(yīng)兼顧精度與速度。依次類推， A、 B、 C、 D， 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著 A、B、 C、 D 方向轉(zhuǎn)動(dòng)。），八拍（ AABBBCCCDDDAA。28BYJ48 的步距角為 ，如果需要轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，那么需要（ 360176。例如，安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 在加速控制中，可以均勻地減 小時(shí)間間隔；在減速控制中，可以均勻地增加時(shí)間間隔。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第三章 設(shè)計(jì)要求及方案選擇 設(shè)計(jì)要求 （ 1） 了解項(xiàng)目從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作、系統(tǒng)集成等全過(guò)程，掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法和技巧。特點(diǎn)是可以選擇倍頻，提高速度。系統(tǒng)的輸出線與步進(jìn)電機(jī)的繞組數(shù)有關(guān)。 圖 41 系統(tǒng)框圖 單 片機(jī)模塊 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 復(fù)位電路：使用了單刀單擲開關(guān) ，單片機(jī)的 RST 作為復(fù)位的 接口 。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 43 STC89C52 引腳圖 鍵盤模塊 按鍵部分采用獨(dú)立式鍵盤， 4 個(gè)按鍵分別連接到單片機(jī)的 1 1 1 15引腳，作為控制信號(hào)的輸入， 控制輸入部分設(shè)置了 換向控制，加速控制和減速控制按鈕，分別是 K K S S3。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 44 鍵盤模塊圖 驅(qū)動(dòng)模塊 驅(qū)動(dòng)模塊使用的驅(qū)動(dòng)芯片是 ULN2020， ULN2020 是一個(gè)單片高電壓、高電流的達(dá)林頓晶體管陣列集成電路。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 45 驅(qū)動(dòng)模塊圖 顯示模塊 在該步進(jìn)電機(jī)的控制器中，電機(jī)可以正反轉(zhuǎn)，可以加速、減速，其中電機(jī)轉(zhuǎn)速的等級(jí) 分為五級(jí)，為了方便知道電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速的等級(jí)，這里設(shè)計(jì)了電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)的工作狀態(tài)的顯示電路。 9V 電池經(jīng)L7805CV 穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓后供電機(jī)驅(qū)動(dòng)使用 ， 給整個(gè)電路提供 5V 的穩(wěn)定電源。 系統(tǒng)總電路圖 把各個(gè)部分的電路圖組合成總電路圖，如下圖所示。 主程序流程圖如下圖 所示 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 51 程序流程圖 源程序 include unsigned char code F_Rotation[4]={0x08,0x10,0x20,0x40}。 } 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 void main() { unsigned char i。P0=0x40。 //顯示“ F” P0=0xf9。 //顯示“ 2” } break。 case 4: 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 for(i=0。i4。 } } while(K2==0) { if(S1==0) { Delay(8000)。P2=0x00。 //顯示“ 1” } break。 case 3: for(i=0。i4。i++) //4 相 { P1=B_Rotation[i]。 } } 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第 六 章 系統(tǒng)的調(diào)試 程序編譯時(shí)的錯(cuò)誤與解決方法 把編好的程序（包括正反轉(zhuǎn)程序、停止程序、顯示程序等）合理安排好結(jié) 合到一起進(jìn)行編譯。 加速減速按鈕問(wèn)題與解決方法 開始使用的是自鎖開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)加速減速，后來(lái)發(fā)現(xiàn)自鎖開關(guān)按起來(lái)很慢，程序走的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)要超過(guò)按它的速度， 所以換成了普通的復(fù)位按鈕，它可以自動(dòng)反彈，節(jié)省了很多時(shí)間。對(duì)本次設(shè)計(jì)，有以下結(jié)論： （ 1）采用單片機(jī)為控制核心，利用其強(qiáng)大的功能，把鍵盤和顯示電路有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，組成一個(gè)操作方便、交互性強(qiáng)的控制系統(tǒng)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的 停 啟 、正反轉(zhuǎn)以及速度的調(diào)節(jié)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)加強(qiáng)了我對(duì)軟件編程和硬件設(shè)計(jì)的掌握，并且熟悉了 ULN2020 等芯