【正文】 39。 write_data(39。E39。)。/39。 write_data(39。E39。)。 rw=0。 TL1=(6553650000)%256。}else {e=0。 TL0=(65536(1250t))%256。 e2=TX[3]TX[2]。}/************************************************************* 寫數(shù)據(jù)程序*************************************************************/ void write_data(uchar date){rs=1。 {m。 {n。w0。 sbit start=P1^4。 sbit SA1 =P2^2。 Electrical Engineering Magazine, 2022, 21(4) : 2022.[24] SUN R. The step motor driver based on PIC16F73/PIC16F873 MCU[J ]. Mechanical amp。電氣自動化，2022[18] 張毅剛等。北京航空航天大學出版社 1990:7888 [14] 王福瑞。上海：復旦大學出版社，2022:913[10] 盧京潮。西安：西安交通大學出版，2022[4] 王建校，張虹，金印彬。這些都是我不斷前進的動力，必將對我今后的學習和生活受益匪淺，我將終生學習和銘記。但是由于認識上的片面和不足，各方面的條件影響也很多，本設計還有待進一步的完善和優(yōu)化，這些在以后的學習中要注重積累。用單片機控制步進電機時。可靠和低成本的原則，設計了一種既可用于精度要求不高，但控制需完備的生產(chǎn)場合的步進電機控制系統(tǒng)，達到了預期的目標。因為采樣周期T，積分常數(shù) 和微*paikT?*pdb iT分常數(shù) 選定后皆為常數(shù)，因此 及 必為常。OUTL++5GNDFCSPX302T1圖 45 測速模塊西安交通大學城市學院本科畢業(yè)生（論文）20Error! No text of specified style in document.215 軟件設計步進電機控制程序就是完成環(huán)形分配器的任務，從而控制步進電機轉(zhuǎn)動，以達到控制轉(zhuǎn)動角度和位移之目的。 表 41 按鍵功能表S1 啟動S2 速度增加/定位加S3 速度減少/定位減S4 停止 顯示電路在此次步進電機的控制中，要求顯示電以加速、減速。另外, L298 是獨立的芯片 , 所以應用是十分靈活的。通過使用不同的放大電路和不同參數(shù)的器件，可以達到不同的放大的要求，放大后能夠得到較大的功率。一種是延時，一種是定時。調(diào)用 PID 程序，通過改變脈沖周期調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。 圖 38 “L”懸空傳感器檢測到物體時連接電路 圖“L”懸空傳感器檢測到物體時 LED 燈發(fā)光。L298N 芯片可以驅(qū)動兩個二相電機，也可以驅(qū)動一個四相電機，輸出電壓最高可達 50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機的 IO 口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。但 RAM 定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。（4）PSEN（29）：片外 ROM 選通信號，低電平有效。Error! No text of specified style in document.113 主要芯片介紹 89S5l 單片機簡介本次設計以 CPU 選用 89S5l 作為步進電機的控制芯片．89S51 的結(jié)構(gòu)簡單并可以在編程器上實現(xiàn)閃爍式的電擦寫數(shù)達幾萬次以上．使用方便等優(yōu)點，而且完全兼容 MCS5l 系列單片機的所有功能。（3）減速過程的總步數(shù)電動機在減速過程中每走一步，減速的總步數(shù)就減 1，直到減為 0，減速過程結(jié)束，電動機停止運行 [15]。由圖可見，離散后速度并不是一直上升的，而是每升一級都要在該級上保持一段時間，因此實際加速軌跡呈階梯狀。 步進電動機的速度控制如果給步進電動機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。 步進電動機的控制原理 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，它不西安交通大學城市學院本科畢業(yè)生（論文）8能直接接到交直流電源上，而必須使用專用設備—步進電機控制驅(qū)動器，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。 如 A 相通電，B，C 相不通電，齒 4 與 A 對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過 1/3 て ，這樣經(jīng)過 A、B、C 、A 分別通電狀態(tài)，齒 4（即齒 1 前一齒）移到 A 相，電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距，如果不斷地按 A，B，C， A……通電，電機就每步（每脈沖）1/3 て,向右旋轉(zhuǎn)。/176。、整步工作時為 176。 混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。Error! No text of specified style in document.52 步進電動機的介紹 步進電動機的基本原理步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。步進電機的控制部分以單片機為主的微處理器控制具有如下優(yōu)點：適應性。一般電動機都是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，而步進電動機則有定位和運轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當有脈沖輸入時步進電動機一步一步地轉(zhuǎn)動，每給它一個脈沖信號，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。/176。步進電動機在運行時，一般有以下問題:各相繞組都是開關(guān)工作，多數(shù)電動機繞組都是連續(xù)的交流或直流，而步進動機各相繞組都是脈沖式供電所以繞組電流不是連續(xù)的。首先，精確的分析和設計，模型的建立和完善，是一項重要的基礎(chǔ)研究，至今還有很多工作要做，它可以為各類問題的深入分析提供基礎(chǔ)，為優(yōu)化設計指出方向。功率集成電路(PIC )將功率器件、前級驅(qū)動電路、控制電路及保護電路等都集成在一起，具有較強的功能和較大的輸出功率。齒數(shù)也不同，使得產(chǎn)品規(guī)格品種繁多，生產(chǎn)格局復雜化，對用戶選擇不利。目前，這類電動機最大的生產(chǎn)國還是日本。步進電動機有多種不同的結(jié)構(gòu)。它是利用電脈沖信號進行控制，將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應的角位移或線位移的電動機。既有反應式步進電動機基于氣隙磁導變化的特征，又有軸向恒定磁場的永磁式步進電動機的特征。而在我國，步進電動機的研制最早始于 1958 年。步進電動機的使用性能與它的驅(qū)動電路有密切的關(guān)系，隨著電力電子技術(shù)西安交通大學城市學院本科畢業(yè)生（論文）2及微電子技術(shù)及其器件的發(fā)展，驅(qū)動器的面貌不斷改變。驅(qū)動器控制電路發(fā)展的一個重要方面是集成電路專用芯片的采用。這就要求不斷研制出高性能高可靠性高集成化低價位的驅(qū)動器和低成本的單片機控制滿足需求。繞組導通和截止都會產(chǎn)生較大的反電勢，而截止時反電勢將對驅(qū)動級器件的安全產(chǎn)生有害的影響。對這個問題的解決辦法，除了改善負載特性及附加機械阻尼外，還可以在驅(qū)動電源方面加以改善，如引入電磁阻尼、采用細分驅(qū)動等辦法來解決。因此非常適合于單片機控制 [2]?？刂凭雀摺？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 步進電機的一些基本參數(shù) 電機的拍數(shù)完成一個磁場周期性變化所需脈沖用 n 表示或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)以四相電機為例，四相四拍運行方式即 ABBCCDDAAB，四相八拍運西安交通大學城市學院本科畢業(yè)生（論文）6行方式即 AABBBCCCDDDAA。電機相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為 176。 步進電機結(jié)構(gòu) 電機轉(zhuǎn)子均勻分布著 40 個小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開 0、1/3 て、2/3 て,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示），即 A 與齒 1 相對齊，B 與齒 2 向右錯開 1/3 て，C 與齒 3 向右錯開 2/3 て，A39。 圖 22 電機的相與轉(zhuǎn)子不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。功率放大器主要對環(huán)形分配器的較小輸出信號進行放大，以達到驅(qū)動步進電機的目的 [11]。 步進電動機的位置控制步進電動機的位置控制，指的是控制步進電動機帶動執(zhí)行機構(gòu)從一個位置精確地運行到另一個位置。因此，速度每升一級，步進電動機都要在該速度級上走 NC 步（其中 N 為該速度級數(shù)）。同事，它也可以有角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的 AT89S51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 [17]。 （7）EA/VPP（31）：內(nèi)/外部 ROM 選擇端（8）P0 口（ 3932）：雙向 I/O 口。輸入至其內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 [20]。該芯片采用15 腳封裝。輸出電流可達 2．5 A，可驅(qū)動電感性負載。 總體設計方框圖由 41 圖中看以看出以單片機為控制核心。是以單片機為核心，L298 為驅(qū)動，1602 作為顯示，按鍵作為輸入所搭建的仿真模型。定時方法是利用單片機系統(tǒng)中的定時器定時功能產(chǎn)生任意周期的定時信號，從而可方便的控制系統(tǒng)輸出 CP 脈沖的周期，有點是定時時間準確。此次設計采用了、L298 芯片驅(qū)動電機。 鍵盤電路設計 鍵盤原理圖一般鍵盤分為兩種接口情況，矩陣式鍵盤接口技術(shù)和獨立式接口技術(shù)。為了方便知道電機的運行狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的多少，設計了電機轉(zhuǎn)速和電機的工作狀態(tài)的顯示電路。 PID 控制算法在計算機控制過程中，整個過程采用的是數(shù)值計算方法，當采樣周期足夠小時，這種數(shù)值近似計算相當誰確，使離散的被控過程與連續(xù)過程相當接近。由公式（54 ）可得： 1222 00[()]nnnpkdi eykeTy???????公式（54 ）用（54 ）式減去（56 ）式，可得增量式PID的算式：1 12[()*()]dnpnnnniTykeee??????公式（55 ）其中， 1nny?為了編寫程序方便，將(55)式改寫成下列形式 12**nnnyAeBCe?????公式（56 ）式中： ， ，(1)dpiTAk??(2)dpTk?dpTk?從增量式PID的算式中可知，只要知道了現(xiàn)時以前的三次采樣周期內(nèi)的偏Error! No text of specified style in document.23差信號 ， ， 即可計算出本次采樣周期內(nèi)的控制變量y的增量 。在完成本設計的過程中，我把注意力主要集中在程序編程和路調(diào)試上。老師交給我的設計任務——步進電機的單片機控制，剛開始遇到困難是意料中的事，但經(jīng)過老師的細心指導及自己的努力慢慢的我克服掉了困難，在規(guī)定時間內(nèi)完成了此設計；我個人認為我的困難主要來自于自己的專業(yè)知識不夠具體全面，雖然經(jīng)翻閱資料知識點能夠整合完成，但我想多掌握一些此種性質(zhì)的專業(yè)知識無疑對我們應屆畢業(yè)生以后的發(fā)展是有利的，所以我會好好利用這次設計機會來充實自己，爭取早一天讓自己“成熟”起來。西安交通大學城市學院本科畢業(yè)生（論文）28Error! No text of specified style in document.29致謝經(jīng)過一個學期的努力，終于將畢設順利地完成，當然在這個過程中，我學到了很多東西，鍛煉自己的容忍力，處事的穩(wěn)重性，都得到了提高。在這里也衷心地感謝他們！ 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！西安交通大學城市學院本科畢業(yè)生（論文）30Error! No text of specified style in document.31參考文獻[1] 王建校，楊建國，寧改娣。北京：清華大學出版社，2022[7] 張迎新。微機原理與接口技術(shù).。 MCS51 單片機原理及接口技術(shù)[M]。1996:99103[19] 孫和平。double tt。 sbit SB1 =P2^4。sbit stop =P1^7。 while(start==0)。 while(vh==0)。P0=。en=1。 } if(2e1e2) { t=3*e15*e2+2*e3。 } else {P2=run[f]。 d=0。 IP=0x03。 write_(0x04)。)。E39。 write_(0x80+0x0B)。S39。)。E39。 write_(0x80+0x4B)。S39。 write_data(LEDData[m%10])。039。 m=800。 PID()。 } } }