at89c51單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)(編輯修改稿)
2024-08-03 11:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 而言，主要的方法有：軟件延時(shí)和定時(shí)中斷在此電路中電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制主要是通過(guò)定時(shí)器的中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該電路控制電機(jī)加速度主要是通過(guò)SS3的斷開(kāi)和閉合，從而控制外部中斷根據(jù)按鍵次數(shù)，改變速度值存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)為定時(shí)器的中斷次數(shù)），這樣就改變了步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率，從而改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 圖4 控制原理圖 （2）驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)ULN2803構(gòu)成比較多的驅(qū)動(dòng)電路，電路圖如圖5所示。~~4B口，經(jīng)信號(hào)放大后從1C~4C口分別輸出到電機(jī)的A、B、C、D相。圖 5 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（4）顯示電路在該步進(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)分為七級(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。在顯示電中，主要是利用了單片機(jī)的P0口和P2口。采用兩個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管作顯示。第一個(gè)數(shù)碼管接的a、b、c、d、e、f、g、~，用于顯示電機(jī)正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，正轉(zhuǎn)時(shí)顯示“1”，反轉(zhuǎn)時(shí)顯示“一”，不轉(zhuǎn)時(shí)顯示“0”。第二個(gè)數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、~，用于顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速級(jí)別，共七級(jí)，即從1~7轉(zhuǎn)速依次遞增，“0”表示轉(zhuǎn)速為零。電路如圖6所示。 圖 6 顯示電路 （5）總體電路圖把各個(gè)部分的電路圖組合成總電路圖，如圖 7所示。圖7 Proteus仿真圖 繪制原理圖和PCB圖是注意庫(kù)中沒(méi)有的原件要自己會(huì)出，注意電氣特性。PCB圖布線(xiàn)要盡量少交叉。圖 8 Protel電子線(xiàn)路原理圖圖9 PCB圖表三 元件名稱(chēng)、大小和封裝形式.元件名稱(chēng) 大小 封裝形式R11KR610KR410KR510KR310KX112MHZXTAL1C122C222pFC322pFR2100R7100R8100A2AMBERCADIP12A1AMBERCADIP12U1AT89C51DIP40U3MOTOR STEPPERTO3S2SWPBDIPS3SWPBDIP4S5SW SPDTSDPTU2ULN2803DIP18 軟件設(shè)計(jì) （1）系統(tǒng)初始狀態(tài)的設(shè)置內(nèi)容較多，該系統(tǒng)中，需要初始化定時(shí)器、外部中斷；對(duì)P口送初值以決定脈沖分配方式，速度值存儲(chǔ)區(qū)送初值決定步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)速度，對(duì)方向值存儲(chǔ)區(qū)送初值決定步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向等內(nèi)容。若初始化P1=11H、速度和方向初始值均設(shè)為0，就意味著步進(jìn)電機(jī)按四相單四拍運(yùn)行，系統(tǒng)上電后在沒(méi)有操作的情況下，步進(jìn)電機(jī)不旋轉(zhuǎn)，方向值顯示“0”，速度值顯示“0”，主程序流程圖如圖10所示。開(kāi)始 初始化 顯示N啟動(dòng)開(kāi)關(guān)為0? Y 停止計(jì)時(shí)器N速度值為0？ Y 停止計(jì)時(shí)器啟動(dòng)計(jì)時(shí)器 延時(shí)圖10主程序流程圖 （2）定時(shí)中斷設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)主要是給電機(jī)各繞組按一定的時(shí)間間隔連續(xù)不斷地按規(guī)律通入電流，步進(jìn)電機(jī)才會(huì)旋轉(zhuǎn)，時(shí)間間隔越短，速度就快。在這個(gè)系統(tǒng)中，這個(gè)時(shí)間間隔是用定時(shí)器重復(fù)中斷一定次數(shù)產(chǎn)生的，即調(diào)節(jié)時(shí)間間隔就是調(diào)節(jié)定時(shí)器的中斷次數(shù)，因而在定時(shí)器中斷程序中，要做的工作主要是判斷電機(jī)的運(yùn)行方向、發(fā)下一個(gè)脈沖，以及保存當(dāng)前的各種狀態(tài)。程序流程圖如圖11所示。 T0中斷入口 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)N中斷次數(shù)1=0？ YY 讀方向指示 發(fā)速度脈沖 重送相關(guān)狀態(tài) 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷返回圖 11定時(shí)中斷程序流程 （3）外部中斷設(shè)計(jì)外部中斷所要完成的工作是根據(jù)按鍵次數(shù)，改變速度值存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)為定時(shí)器的中斷次數(shù)），這樣就改變了步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率，也就是改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。速度增加按鈕S2為INT0中斷，其程序流程為原數(shù)據(jù)，當(dāng)值等于7時(shí)，不改變?cè)瓟?shù)值返回，小于7時(shí)，數(shù)據(jù)加1后返回；速度減少按鈕S3，當(dāng)原數(shù)據(jù)不為0，減1保存數(shù)據(jù)，原數(shù)據(jù)為0則保持不變。程序流程圖如圖12所示。 外部中斷入口 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 延時(shí)去抖速度=上限值？ YN 速度值177。1 按鈕是否彈起？N Y 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷返回圖 12外部中斷程序流程圖(4) 源程序 SPEED EQU 10H 。SPEED為轉(zhuǎn)速等級(jí)標(biāo)志，共7級(jí)，即1~7 FX EQU 11H 。FX 為方向標(biāo)志 COUNT EQU 12H 。COUNT中斷次數(shù)標(biāo)志 ORG 0000H AJMP MAIN
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