【文章內(nèi)容簡介】 50010211006001130100700014011081001電動機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與速度成反比，速度越快負(fù)載轉(zhuǎn)矩越小，但速度快至其極限時，步進(jìn)電機即不在運轉(zhuǎn)。所以在每走一步后，程序必須延時一段時間，以對轉(zhuǎn)速加以限制。 步進(jìn)電機的選擇步進(jìn)電機有步距角（涉及相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機的型號便確定下來了。(1) 步距角的選擇：電動機的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機軸上，即每個當(dāng)量電動機應(yīng)走多少角度（包括減速）。電動機的步距角應(yīng)等于或小于此角度。176。/176。（五相電動機）、176。/176。（二、四相電動機）、176。/3176。（三相電動機）等。(2) 靜力矩的選擇：步進(jìn)電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，往往先確定電動機的靜力矩。靜力矩的選擇依據(jù)是電動機工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載兩種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接啟動時（一般由低速）兩種負(fù)載均要考慮，加速啟動時主要考慮慣性負(fù)載，恒速運行時只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2~3倍，靜力矩一旦選定，電動機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）。(3) 電流的選擇：靜力矩相同的電動機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電動機的電流。選擇電動機一般應(yīng)遵循以上步驟。本次設(shè)計選擇的是M35SP7NP四相五線永磁型步進(jìn)電機。永磁型步進(jìn)電機的特點為：(1) 大步距角，例如15176。、176。、30176。、45176。、90176。等。(2) 起動頻率較低，通常為幾十到幾百Hz（但轉(zhuǎn)速不一定低）。(3) 控制功率小。(4) 在斷電情況下有定位轉(zhuǎn)矩。(5) 有強的內(nèi)阻尼力矩。 控制部分C語言程序設(shè)計首先介紹此部分的基本情況，單片機讀入數(shù)字信號，通過P1端口輸出，P1端口接ULN2003驅(qū)動器，驅(qū)動器上面已介紹。驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機，電機根據(jù)數(shù)據(jù)所在區(qū)域轉(zhuǎn)動，來控制百葉窗擺動角度，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)光照。步進(jìn)電機以脈沖電流來驅(qū)動，正、反轉(zhuǎn)由脈沖順序來驅(qū)動。電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)程序是根據(jù)步進(jìn)電機驅(qū)動原理所設(shè)置的數(shù)據(jù)。主程序是根據(jù)單片機讀入的數(shù)據(jù)0~255，來分成四個區(qū)域，實現(xiàn)的是分級調(diào)速。數(shù)據(jù)在0~40時，也就是說所測電壓小，室外光照弱，步進(jìn)電機擺動角度控制在0176。；數(shù)據(jù)在45~125時，步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動位置在30176。；數(shù)據(jù)在130~210時，步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動到60176。，隨著光照增強，百葉窗呈趨于閉合狀態(tài)；數(shù)據(jù)在215~225時，步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動到90176。，光照過強，百葉窗呈閉合狀態(tài)。每個區(qū)域數(shù)據(jù)不是連續(xù)的的主要原因是，為了步進(jìn)電機在臨界值不抖動，所以設(shè)置的死區(qū)，在數(shù)據(jù)沒有涉及到的死區(qū)，電動機是不動的，從而實現(xiàn)平緩的轉(zhuǎn)動。switch(level)語句是選擇進(jìn)入哪個檔，0~3檔對應(yīng)電動機轉(zhuǎn)動角度，分為0檔、30176。檔、60176。檔、90176。檔。1. 電機正轉(zhuǎn)程序void move(unsigned char step){ unsigned char i。 P1=0x0f。 for(i=0。istep。i++) { P1=~0x03。 delay(200)。 P1=~0x06。 delay(200)。 P1=~0x0c。 delay(200)。 P1=~0x09。 delay(200)。 }}2. 電機反轉(zhuǎn)程序void reserve(unsigned char step){ unsigned char i。 P1=0x0f。 for(i=0。istep。i++) { P1=~0x09。 delay(200)。 P1=~0x0c。 delay(200)。 P1=~0x06。 delay(200)。 P1=~0x03。 delay(200)。 }}3. 轉(zhuǎn)動控制程序void movesetp(unsigned char level){ switch(level) { case 0: switch(state) { case 0:break。 case 1:reserve(1)。break。 case 2:reserve(2)。break。 case 3:reserve(3)。break。 }state=0。break。 case 1: switch(state) { case 0:move(1)。break。 case 1:break。 case 2:reserve(1)。break。 case 3:reserve(2)。break。 }state=1。break。 case 2: switch(state) { case 0:move(2)。break。 case 1:move(1)。break。 case 2:break。 case 3:reserve(1)。break。 }state=2。break。 case 3: switch(state) { case 0:move(3)。break。 case 1:move(2)。break。 case 2:move(1)。break。 case 3:break。 }state=3。break。 }}4. 主程序main(){ Init()。 while(1) { //delay(10000)。 transfer()。 //P2=~light。 if(light=0amp。amp。light40)movesetp(0)。 //當(dāng)光照轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在0~40，轉(zhuǎn)動角度0度 if(light=45amp。amp。light125)movesetp(1)。 //當(dāng)光照轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在45~125，轉(zhuǎn)動30度 if(light=130amp。amp。light210)movesetp(2)。 //當(dāng)光照轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在130~210，再轉(zhuǎn)動30度 if(light=215amp。amp。light=255)movesetp(3)。 //當(dāng)光照轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在215~255，再轉(zhuǎn)動30度 }}第5章 硬件電路展示 以上是硬件電路實體，左半部分是信號處理系統(tǒng)，右半部分是控制系統(tǒng)?？偨Y(jié)：智能家居正在進(jìn)入人們的生活當(dāng)中，本次畢業(yè)設(shè)計貼近了人們的日常生活，更有意義。單片機的使用也越來越廣泛。通過這三個月的畢業(yè)設(shè)計，我更深入的掌握的單片機的使用?？偩窒抻谡n本的學(xué)習(xí)不能更好的認(rèn)識熟悉所學(xué)內(nèi)容，要到實驗中去才能掌握所學(xué)習(xí)的知識，很感謝此次畢業(yè)設(shè)計給予的學(xué)習(xí)機會。本次的畢業(yè)設(shè)計需要制作硬件電路，通過這個制作過程，我積累了很多電路設(shè)計的心得，同時也增強了動手制作的能力，對于硬件電路設(shè)計更有信心。這次的畢業(yè)設(shè)計，給今后的學(xué)習(xí)與工作奠定了基礎(chǔ)，是今后發(fā)展的橋梁。參考文獻(xiàn)：[1] 張映輝. 大學(xué)物理實驗學(xué)習(xí)指導(dǎo)書. 大連: 大連海事大學(xué)出版社,[2] 周潤景. 單片機電力設(shè)計、分析與制作. 北京: 機械工業(yè)出版社,[3] 李群芳. 單片機原理、接口及應(yīng)用. 北京: 清華大學(xué)出版社,[4] 劉守義. 單片機應(yīng)用技術(shù). 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社,[5] 夏繼強. 單片機實驗與實踐教程. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,[6] 孫建忠. 特種電機及其控制. 北京: 中國水利水電出版社,2005[7] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社,[8] 王兆安 黃俊. 電力電子技術(shù). 北京: 機械工業(yè)出版社,[9] 查普曼（Stephen J. Chpman）原著. Electric Machinery : 清華大學(xué)出版社,[10] 薛繼漢. BASIC CIRCUIT THEORY. 大連:大連海事大學(xué),致謝：本次畢業(yè)實際過程中遇到了很多沒有想到的困難，通過了指導(dǎo)老師和范同學(xué)的幫助下，問題才一一解決，在此表示深深的謝意。此次設(shè)計有硬件電路設(shè)計，鍛煉了我的動手能力，在此還要感謝同舟學(xué)社，為我們畢業(yè)設(shè)計提供了硬件制作的實驗室和細(xì)心的幫助。同時還要感謝四年來授予我們知識的老師們，沒有基礎(chǔ)知識，更深入的學(xué)習(xí)是進(jìn)行不了的，在今后的學(xué)習(xí)與工作當(dāng)中我會更加努力！附錄：總程序：includeunsigned int light。unsigned char state=0。sbit CLK=P3^2。sbit START=P3^3。sbit EOC=P3^0。sbit OE=P3^1。void delay(unsigned int j){ unsigned int i。 for(i=0。ij。i++)。}timer0() interrupt 1{ TH0=65530/256。 TL0=65530%256。 CLK=~CLK。}void transfer(){ START=0。 OE=0。 delay(1)。 while(!EOC)。 OE=1。 light=P0。 OE=0。 START=1。}void Init(){ TMOD=0x01。 TH0=65530/256。 TL0=65530%256。 EA=1。 ET0=1。 TR0=1。 P1=0x0f。}void move(unsigned char step){ unsigned char i。 P1=0x0f。 for(i=0。istep。i++) { P1=~0x03。 delay(200)。 P1=~0x06。 delay(200)。 P1=~0x0c。 delay(200)。 P1=~0x09。 delay(200)。 }}void reserve(unsigned char step){ unsigned char i。 P1=0x0f。 for(i=0。istep。i++) { P1=~0x09。 delay(200)。 P1=~0x0c。 delay(200)。 P1=~0x06。 delay(200)。 P1=~0x03。 delay(200)。 }}void movesetp(unsigned char level){ switch(level) { case 0: switch(state) { case 0:break。 case 1:reserve(1)。break。 case 2:reserve(2)。break。 case 3:reserve(3)。break。 }state=0。break。 case 1: switch(state) { case 0:move(1)。break。 case 1:break。 case 2:reserve(1)。break。 case 3:reserve(2)。break。 }state=1。break。 case 2: switch(state) { case 0:move(2)。break。 case 1:move(1)。break。 case 2:break。 case 3:reserve(1)。break。 }state=2。break。 case 3: switch(state) { case 0:move(3)。break。 case 1:move(2)。break。 case 2:move(1)。break。 case 3:break。 }state=3。break。 }}main(){ Init()。 while(1) { //delay(10000)。 transfer()。 //P2=~light。 if(light=0amp。amp。light40)movesetp(0)。 if(light=45amp。amp。light125)movesetp(1)。 if(light=130amp。amp。light210)movesetp(2)。 if(light=215amp。amp。light=