基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)課程設計(編輯修改稿)
2024-11-28 08:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的電路； OUTl、 OUT2 和 OUT OUT4 之間分別接 2 個步進電機；input1~input4 輸入控制電位來控制電機的正反轉(zhuǎn)； Enable 則控制電機停轉(zhuǎn)。 R10 10k DB0 7 DB1 8 DB2 9 DB3 10 DB4 11 DB5 12 DB6 13 DB7 14 RS 4 R/W 5 E 6 VCC 2 VL+ 15 VL 16 VSS 1 VEE 3 U2 LCD1602 SENSA1OUT12OUT23VS4IN15ENA6IN27GND8VCC9IN310ENB11IN412OUT313OUT414SENSB15U10LN298A+AB+ BU11步進電機VCCVCCVCCVCC1KR27RES1KR26RES 圖 38 步進電機驅(qū)動原理圖 第 4 章 軟件程序設計 系統(tǒng)開發(fā)軟件環(huán)境介紹 與其它的微處理器一樣，開發(fā)基于單片機的步進電機驅(qū)動系統(tǒng)控制程序也需要一套完整的軟件和硬件開發(fā)工具。最常用的 Keil C51。 Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容 單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性 、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個 集成開發(fā)環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。運行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。 Keil C51 軟件提供豐富的 庫函數(shù) 和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點，只要看一下 編譯 后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的 目標代碼 效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分 功能和使用。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)， uVision與 Ishell分別是 C51 for Windows 和 for Dos的 集成開發(fā)環(huán)境 (IDE），可以完成編輯、 編譯 、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它 編輯器 編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 C51 編譯器 編譯生成目標文件（ .OBJ）。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標文件 (.ABS）。ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標準的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51使用進行 源代碼 級調(diào)試，也可由 仿真器 使用直接對 目標板 進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 系統(tǒng)主程序 系統(tǒng)分為電機正轉(zhuǎn)、電機反轉(zhuǎn)、電機加速、電機減速和液晶顯示的幾部分組成，其主程序框圖如圖 41 所示。 開 始初 始 化液 晶 初 始 化調(diào) 用 按 鍵 子 程 序調(diào) 用 正 反 轉(zhuǎn) 子 程 序調(diào) 用 按 鍵 子 程 序調(diào) 用 加 減 速 子 程 序停 止 圖 41 主程序框圖 按鍵部分 查鍵程序用于判斷 I/O 口 、 、 、 和 的值，當 為 0 時，電機正轉(zhuǎn)；當 為 0 時，電機反轉(zhuǎn)； 的值，電機加速； 口為 0 時，電機減速； 口為 0 時，電機停止；如圖 42 所示。 開 始P 3 . 0 是 否 為 0循 環(huán) 前 進P 3 . 1 是 否 為 0P 3 . 4 是 否 為 0P 3 . 3 是 否 為 0P 3 . 2 是 否 為 0 圖 42 查鍵部分流程圖 正轉(zhuǎn)部分 系統(tǒng)初始化之后，正轉(zhuǎn)子程序標志位不同的值，改變電機轉(zhuǎn)動的相序，使電機正向轉(zhuǎn)動。流程圖如圖 43 所示。 開 始延 時 子 程 序正 轉(zhuǎn) 標 志 位 是 否 為 1正 轉(zhuǎn)置 位 正 轉(zhuǎn) 標 志 位 圖 43 正轉(zhuǎn)部分流程圖 反轉(zhuǎn)部分 系統(tǒng)初始化之后，反轉(zhuǎn)子程序標志位不同的值，改變電機轉(zhuǎn)動的相序，使電機飯向轉(zhuǎn)動。流程圖如圖 44 所示。 開 始延 時 子 程 序反 轉(zhuǎn) 標 志 位 是 否 為 1反 轉(zhuǎn)置 位 反 轉(zhuǎn) 標 志 位 圖 44 反轉(zhuǎn)部分流程圖 加減速部分 單片機檢測判斷過按鍵值之后，如果是按下的加速鍵，程序會進入加速子程序，使延時子程序中的變量減一減少延時的時間從而加快步進電機轉(zhuǎn)速，同理如果按下減速鍵，使延時子程序中的變量加一增加延時的時間從而加快步進電機轉(zhuǎn)速 開 始按 鍵 判 斷 是 加 速 還 是 減 速正 反 轉(zhuǎn) 子 程 序延 時 程 序 變 量 減 一 延 時 程 序 變 量 加 一加 速減 速 圖 45 反轉(zhuǎn)部分流程圖 第 5 章 系統(tǒng)的調(diào)試與檢測 程序編譯時的錯誤與解決方法 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)合到一起進行編譯。由于編譯只能檢查是否存在語法錯誤，所以還要看是否存在邏輯錯誤。程序修改好以后，當顯示編譯 0 錯誤， 0 警告的時候，這說明已經(jīng)沒有語法錯誤了，是否有邏輯錯誤還要看接上電路板通過仿真以后，步進電機能否正常轉(zhuǎn)動，顯示是否正常。 硬件電路檢查 電路焊接完成后，首先應該檢測電源和地是否短接，各個芯片的焊接的位置是否正確、電源和地是否反接。在焊接芯片前應該先接好穩(wěn)壓供電電路，看其輸出是否在芯片的承受范圍，正確無誤后方可安裝芯片。 步進電機轉(zhuǎn)動錯誤及解決方法 步進電機一開始不能正 常轉(zhuǎn)動，以為是電路焊接有問題，為了防止再次出現(xiàn)虛焊，首先將電路板用萬用表檢查了一遍，沒問題。程序也是正確的。后來仔細看了步進電機工作原理，原來步進電機要正常實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，四個相序必須弄清。把電機接上電源，用高電平分別接觸電機的引線，每接觸一下電機就會向前或向后轉(zhuǎn)動一下，經(jīng)過幾次試驗，終于搞清了電機的四個相序，排列順序分別是 1— A， 2— C， 3— B， 4— D。弄清了相序，把電路板重新布線，焊接好，結(jié)果電機能夠正常轉(zhuǎn)動了。 心得體會 課程設計 是本科學習階段一次非常難得的理論與實
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