【正文】 SPCE061A 的 IOB8～ IOB13 對(duì) L298N 的 IN1～ IN4 口和 ENA、 ENB口發(fā)送方波脈沖信號(hào)，起時(shí)序圖如圖 3－ 3 所示。這種步進(jìn)電機(jī) 的應(yīng)用最為廣泛。 表中 TH1 和 TL1 是根據(jù)定時(shí)時(shí)間算出來(lái)的定時(shí)初值，這里用到的晶振是。無(wú)鍵繼續(xù) 18 ACALL KEYPROC 。 KEY_RET: RET KEY: ??獲取鍵值的程序 RET DjZd: 。 一、步進(jìn)電機(jī)常識(shí) 常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM），反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB），永 21 磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度 或 15 度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，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。 按要求，最低轉(zhuǎn)速為 25 轉(zhuǎn) /分，而上 述步進(jìn)電機(jī)的步距角為 ，即每 48 個(gè)脈沖為 1 周，即在最低轉(zhuǎn)速時(shí)，要求為 1200 脈沖 /分，相當(dāng)于 50ms/脈沖。 單片機(jī)選用的是 STC 的 89C52， 20MHz晶振。本設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是 3 個(gè)， PWM 調(diào)速和測(cè)速，還有 PI 運(yùn)算。((nn1)30))//n為每 1MS +2 {} if(INT1==0) TR1 = 1。） void getwidth() { int gw,gw1。實(shí)物已經(jīng)沒(méi)有啦 沒(méi)學(xué)其他，呵呵，能把一樣做精也很不錯(cuò)了，反正現(xiàn)在 51 系列單片機(jī)功能已經(jīng)是今非昔比了，什么看門狗， PWM， AD， EEPROM，雙串口， N 外部中斷口的，一應(yīng)俱全。 EX1 = 0。 n = 0。 PS：因?yàn)檫@是小功率電機(jī)，所 以就算沒(méi)有制動(dòng)電路，強(qiáng)制轉(zhuǎn)向，也不會(huì)對(duì)電機(jī)造成損壞。 (6) 電機(jī)能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制。速度值要求在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。 2． 更改程序，要求轉(zhuǎn)速?gòu)?1 到 100。 MOV A,SPEED CJNE A,MaxSpd,K1 。停轉(zhuǎn)狀態(tài) MOV TMOD,00010001B 。下面首先計(jì)算一下定時(shí)時(shí)間。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可以控 制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)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。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。但是由于使用的是四相的步進(jìn)電機(jī)，就需要對(duì)四路信號(hào)分別進(jìn)行放大，由于放大電路很難做到完全一致，當(dāng)電機(jī)的功率較大時(shí)運(yùn)行起來(lái)會(huì)不穩(wěn)定，而且電路的制作也比較復(fù)雜。 －拍數(shù) (一般三拍時(shí) = 或六拍時(shí) =2 )。 三、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的程序的編制 步進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題有三個(gè) : 第一，控制脈沖的產(chǎn)生 。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)同時(shí)與相數(shù)、分配數(shù)、轉(zhuǎn)子齒輪數(shù)有關(guān)，現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。 第二階段 :1974}1978 年，初級(jí)單片機(jī)階段，以工 ntel 公司的 MCS48 為代表， 8 位單片機(jī)。在一個(gè)大規(guī)模集成電路芯片上構(gòu)造了完整的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，故稱之為單片機(jī) [5]。 隨著機(jī)電產(chǎn)品對(duì)負(fù)載精度要求的提高，原有的 PLC 控制系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)已很難滿足不斷發(fā)展的機(jī)電產(chǎn)品的要求。步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)同時(shí)與相數(shù)、分配數(shù)、轉(zhuǎn)子齒輪數(shù)有關(guān)，現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步 進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。 第二階段 :1974~1978 年，初級(jí)單片機(jī)階段，以工 intel 公司的 MCS48為代表， 8 位單片機(jī)。 Utilize the pronunciation function of insulting the open one chip puter to report the rotational speed of the electrical machinery. Keyword: Onechip puter Walk into the electrical machinery 緒論 4 近十幾年來(lái)，單片機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程控制、自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與處理、科技計(jì)算、商業(yè)管理和辦公室自動(dòng)化等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)具有體積小、重量輕、耗能省、價(jià)格低、可靠性高和通用靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此也廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星定句、汽車火花控制、交通白動(dòng)管理和微波爐等專用控制上。 第三階段 :1978~1983 年，高性能單片機(jī)階段。 步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。 PLC 控制系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)存在成本高，工作方式單一和人機(jī)交互不便等缺點(diǎn)。 MCS51 系列中的一片 8751 芯片，內(nèi)部構(gòu)造了完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。 第三階段 :1978}1983 年，高性能單片機(jī)階段。 步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。 第二，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和時(shí)序脈沖的關(guān)系 。 －控制繞組相數(shù)， =3。 方案二：使用 L298N 芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī) L298N 芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電 機(jī)（如圖 1－ 1），也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá) 50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO 口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 一、步進(jìn)電機(jī)常識(shí) 常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM），反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB），永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度或 15 度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，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。 按要求，最低轉(zhuǎn)速為 25 轉(zhuǎn) /分，而上述步進(jìn)電機(jī)的步距角為 ，即每 48 個(gè)脈沖為 1 周，即在最低轉(zhuǎn)速時(shí)，要求為 1200 脈沖 /分，相當(dāng)于 50ms/脈沖。 MOV TH0,HIGH(655363000) MOV TL0,LOW(655363000) MOV TH1,0FFH。到了最多的次數(shù) DEC SPEED 。 3． 更改程序，實(shí)現(xiàn)首位無(wú)效零消隱。 1．要求分析 按上面的分析，改變轉(zhuǎn)速，只要改變 ~ 輪流變低電平的時(shí)間即可達(dá)到要求，這個(gè)時(shí)間不應(yīng)采用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闀?huì)影響到其他功能的實(shí)現(xiàn)。 控制方面，本設(shè)計(jì)是采用定時(shí)器控制 I/O 口輸出 PWM 信號(hào)驅(qū)動(dòng)斬波電路控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)速；利用單片機(jī)外部中斷引腳的捕獲 功能、電機(jī)同軸帶缺口的圓盤、光電耦合器來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速；并將測(cè)得轉(zhuǎn)速和設(shè)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行 PI 運(yùn)算后輸出，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)則是用的橋式電路。 二、軟件方面 中斷方面，本程序一共用了 3 個(gè)中斷源：定時(shí)器 0，定時(shí)器 2 以及外部中斷1，它們的優(yōu)先級(jí)分別為：定時(shí)器 0、外部中斷 1 為高優(yōu)先級(jí)，定時(shí)器 2 為低優(yōu)先級(jí)。 n1 = n。//外部中斷允許位 TR1 = 0。 STC 剛出一款速度號(hào)稱是經(jīng)典 51 速度的 480 倍的單指令周期單片機(jī)呢。//timepr=脈沖寬度 /μS } 另外為了穩(wěn)定測(cè)得的轉(zhuǎn)速值，在程序中加了一個(gè)取平均值的函數(shù)（幾乎在整個(gè)程序中都有感覺(jué)，程序?qū)懙貌痪珶?，有點(diǎn)累贅，呵呵，但總算功能是能實(shí)現(xiàn)嘛～反正畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)程序執(zhí)行效率沒(méi)要求。amp。 顯示部分程序不多說(shuō)，按鍵消抖動(dòng)什么的也是街知巷聞的了。 下面簡(jiǎn)單介紹下硬件組成和一些軟件原理： 一、硬件電路。下面首先計(jì)算一下定時(shí)時(shí)間。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可 以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)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。不等（未到最大值），返回 MOV SPEED,MinSpd。鍵盤程序 JNB F0,m_NEXT1 。可以列出下表 表 1 步進(jìn)電 機(jī)轉(zhuǎn)速與定時(shí)器定時(shí)常數(shù)關(guān)系 速度 單步時(shí)間 (us) TH1 TL1 實(shí)際定時(shí)（ us） 25 50000 76 0 26 48077 82 236 27 46296 89 86 28 44643 95 73 ? … … … … 100 12500 211 0 17 表中不僅計(jì)算出了 TH1 和 TL1，而且還計(jì)算出了在這個(gè)定時(shí)常數(shù)下，真實(shí)的定時(shí)時(shí)間，可以根據(jù)這個(gè)計(jì)算值來(lái)估算真實(shí)速度與理論速度的誤差值。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為 度而五相步進(jìn)角一般為 度。 圖 3－ 1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 通過(guò) L298N 構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 ,電路圖如圖 3－ 2 所示。而使用 L298N 時(shí)，可以用 L297 來(lái)提供時(shí)序信號(hào)，可以節(jié)省單片機(jī) IO 口的使用；也可以直接用單片機(jī)模擬出時(shí)序信號(hào)，由于控制并不復(fù)雜，故選用后者。一般來(lái)講，步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)弱點(diǎn)，就是運(yùn)行中丟步，為了使步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行中不出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，一般要小于或等于步進(jìn)電機(jī) “響應(yīng)頻率 ”人，在該頻率下，步進(jìn)電機(jī)可以任意啟動(dòng)、停止或反轉(zhuǎn)而不發(fā)生失步現(xiàn)象。 作為單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的程序的構(gòu)成也是主要由這幾個(gè)問(wèn)題，因此可以從這三個(gè)問(wèn)題入手 : 控制脈沖的產(chǎn)生 在單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，一般來(lái)講，控制脈沖是用軟件產(chǎn)生的。早期的步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩比較小，無(wú)法滿足需要，在使用中和液壓扭矩放大器一同組成液壓脈沖馬達(dá)。 這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，有的片內(nèi)還帶有 A/D 轉(zhuǎn)換器接口，片內(nèi) RAM, ROM 容量加大， 9 尋址范圍可達(dá) 64K字節(jié)。 只要寫入程序，就可完成中央控制或數(shù)據(jù)采集、處理及通信傳輸?shù)男畔⑻幚頇C(jī)， MCS51 單片機(jī)指令系統(tǒng)中為適應(yīng)控制的需要設(shè)有極強(qiáng)的位處理功能，具有加、減、乘、除指令 。本文論述了基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和研制過(guò)程，包括 :硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等方面。早期的步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩比較小，無(wú)法滿足需要，在使用中和液壓扭矩放大器一同組成液壓脈沖馬達(dá)。這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，有的片內(nèi)還帶有 A/D轉(zhuǎn)換器接口，片內(nèi) RAM, ROM 容量加大，尋址范圍可達(dá) 64K 字節(jié)。 單片機(jī)不求規(guī)模大，只求小而全。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) ABSTRACT[2] The single slice of microputers is abbreviated as the onechip puter. It is every function part which makes up the microputer: Central processing unit, CPU, arbitrary access memory RAM , readonly memory ROM, I/O interface circuit , timer / counter and serial munication 3 interface ,etc. make in the integrated chip together, form an intact microputer. Onechip puter apply controlled field to mainly, because it have dependability high , small , price low , easy mercialization ,etc. characteristic, therefore won extensive application in fields of automatic control such as intellectual instrument and a