【導讀】換裝置等，相應其研制工作進展迅速發(fā)展，電機的性能也有較大的提高。人們的重視和關注，應用很廣，發(fā)展很快。在我國，單片機已廣泛地應。用在工業(yè)自動化控制，自動檢測，智能儀器儀表，家用電器，電力電子，機電一體化設備等各個方面。電機控制系統(tǒng)的設計中，重點闡述了脈沖產(chǎn)生電路以及對速度的控制，該系統(tǒng)具有成本低，控制方便的特點。采用MCS-C51單片機指令系統(tǒng)。進行編程來實現(xiàn)軟件部分測試，系統(tǒng)能實現(xiàn)上述功能。

　　

【正文】 設計框圖 以下是本控制系統(tǒng)的設計框圖 鍵盤單片機7 4 L S 16 4W Z M 2 H 0 4 2M數(shù)碼管步進電機 圖 設計框圖 設計總電路圖 以下是 本控制系統(tǒng)的總電路圖 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U?P80C51SBPNA1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10LED0Dpy RedCAA1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10LED1Dpy RedCA100pFC1Cap100pFC2Cap12Y1XTALS3S1S2S4S6S5MR9CLK8A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713VCC14GND7SN74LS164DMR9CLK8A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713VCC14GND7SN74LS164DVCCVCCVCC116A116A1161KA116A116A116AVCC 圖 設計電路圖 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 26 程序流程圖 以下是本控制系統(tǒng)的程序流程框圖 主 程 序 初 始 化有 按 鍵 按 下 否 ？S 2 按 下 S 1 按 下S 3 按 下 S 4 按 下啟 動停 止加 速 減 速S 5 按 下 S 6 按 下正 轉(zhuǎn) 反 轉(zhuǎn)Y程 序 開 始程 序 結(jié) 束S 2 鍵 按 下 ？YNN圖 程序流程圖 程序代碼 MISPEED EQU 25 ；初始速度 MASPEED EQU 100 ；最大速度 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 27 ORG 000BH ；定時器 T0 的中斷入口地址 JMP T0INT ；間接跳轉(zhuǎn)指令 ORG 001BH JMP T1INT ORG 0030H AJMP MAIN ；無條件轉(zhuǎn)移指令 ORG 0060H AJMP XIANSHI ORG 0100H AJMP ANJIAN MAIN: MOV R1， MISPEED ；起始轉(zhuǎn)動速度送入計數(shù)器 MOV P2， 0000011B ；停轉(zhuǎn)狀態(tài) MOV TMOD， 00000010B ；工作在方式 0 SETB EA ； CPU 開中斷 SETB ET0 ；允許 T0 中斷 SETB TR0 ；啟動 T0 中斷 ACALL ANJAN ；調(diào)用按鍵子程序 ACALL XIANSHI ；調(diào)用顯示子程序 ANJAN： JB ， QIDONG ；電機啟動， JB ， TINGZHI ；電機停轉(zhuǎn)，返回主程序 JB ， JIASU ；電機加速 JB ， JIANSU ；電機減速 JB ， ZHENGZHUAN ；調(diào)用正轉(zhuǎn)子程序 JB ， FANZHUAN ；調(diào)用反轉(zhuǎn)子程序 JNB… ., ANJIAN RET QIDONG: MOV P2， 00000001B MOV ， 0B RET 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 28 XIANSHI: DIR: SETB MOV R7， 02H ；寄存器尋址 MOV R0， 7FH ； 7FH 7EH 為顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū) DL0: MOV A， @R0 ADD A， 0DH MOVC A,@A+PC MOV SBUF， A DL1： JNB T1， DL1 ；查詢 T1 狀態(tài)， 1B 的段碼輸出 CLR TI ；完否 DEC R0 DJNZ R7， DL0 CLR SEGTAB: DB 0C0H， 0F9H， 0A4H， 0B0H， 99H DB 92H， 82H， 0F8H， 80H， 90H RET ZHENGZHUAN: MOV R2， 00000110B MOV P2， R2 CALL DELAY ；調(diào)用延時程序 RET FANZHUAN: CALL DELAY ；調(diào)用延時程序 MOV R2， 00000011B MOV P2， R2 ；給 p0 口裝入 A 值 RET 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 29 JIASU: CJNE A,MASPEED,TOP MOV R1， A INC R1 MOV A R1 TOP1:CALL DELAY RET JIANSU: CJNE A,MASPEED,TOP MOV R1， A DEC R1 MOV A R1 CALL DELAY TOP2:RET DELAY: MOV SP， 60H MOV TMOD， 01H PUSH ACC PUSH PSW ACALL PT0M0 HERE: AJMP HERE PT0M0: MOV A， SPEED SUBB A， MINSEED ；減基準數(shù) MOV DPTR， DHTAB MOV A， @A+DPTR MOV TH0， A ACALL XIANSHI MOV A， SPEED SUBB A， MINSEED MOV DPTR， DLTAB MOVC A， @A+DPTR 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 30 MOV TL0， A ACALL XIANSHI DHTAB: DB 76， 82， 89， 95， 100， 106， 110， 115， 119， 123， 12?? DLTAB: DB 0， 236， 86， 73， 212， 0， 214， 96， 163， 165??? . POP PSW POP ACC RETI STOP: MOV P2， 00000011BH RET END 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 31 總結(jié) 本論文首先簡要介紹了 步進電機 、單片機的 有關知識，然后討論了對系統(tǒng)所用的硬件的選擇。在前面兩個部分的基礎上，對控制系統(tǒng)電路進行了詳細設計，包括系統(tǒng)硬件設計、軟件設計等 。 接下來 簡要介紹了工作原理和編程語言。 針對該控制系統(tǒng)本身的特點和對系統(tǒng)的功能要求，選用 8051 芯片作為 控制芯片 ， 七段顯示譯碼器 及 鎖存器 74LS164作為輔助 元件 。 本系統(tǒng)主要在 步進電機的工作原理 的基礎上， 對 系統(tǒng)的硬件和軟件進行詳細的分析和設計，以 MCS51 系列的 8051 為核心，利用其強大的控制功能，實現(xiàn)了對 步進電機速度和方向 的控制。 該系統(tǒng) 具有接線簡單、編程直觀、擴展容易等特點。 總 的來說，此次畢業(yè)實習及畢業(yè)設計完成了任務書規(guī)定的各項要求，在學習匯編語言、單片機 、 PROTEL、 VISIO 和 CAD 軟件等內(nèi)容的基礎上， 我 進一步學習 了 線路設計、安裝、檢錯等多種實用技術，既學習了不少新的知識和技術，也改變了原來看問題比較片面的缺點。 整個設計 的過程，同 時也是專業(yè)知識的學習過程，而且是更生動、更切實、更深入的專業(yè)知識的學習 ： (1)一個設計 是結(jié)合科研課題，把學過的專業(yè)知識運用于實際，在理論和實際結(jié)合過程中進一步消化、加深和鞏固所學的專業(yè)知識，并把所學的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為分析和解決問題的能力。 (2)在 搜集材料、調(diào)查研究、接觸實際的過程中，既可以印證學過的書本知識，又可以學到許多課堂和書本里學不到的活生生的新知識。 (3)我們 在 這種自己動手的設計 中，對所學專業(yè)的某一側(cè)面和專題作了較為深入的 分析 。 在此我感謝老師對我的幫助和鼓勵！ 在這次設計中，個人覺得收獲頗豐，是人生的一次寶貴經(jīng)歷 ！ 但是本論文還存在以下問題，需要在后續(xù)的研究中解決： (1)該設計沒有用到位置和速度和位置檢測電路來實現(xiàn)速度和位置反饋控制 (2)設計中 沒有考慮多個電機同時或分時自動運作時的情況， 這樣基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 32 使 設計更加完善。 由于該課題的實踐性較強，鑒 于具體應用環(huán)境和本人的知識背景，尚有不足之處，有待于在理論和實踐的過程中進一步完善。 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 33 致謝 在此次畢業(yè)論文的撰寫過程中，得到了老師、同學、朋友的關心、指導和幫助。從入學以來，由于各位老師一直辛勤工作和細心教導使我能順利而充實地度過這難忘的四年，使我在綜合素質(zhì)提高、專業(yè)理論知識學習和工作實踐能力等方面受益匪淺。 在此，衷心地感謝我的指導教師 楊明 老師！在他豐富全面的專業(yè)知識、嚴謹認真的治學態(tài)度和周到系統(tǒng)的細心指導下，我啟發(fā)頗多，收獲頗豐；他的敦敦教誨、殷殷期盼對我做事做人更是幫助更多。 感謝那些與我朝夕相 處了四年的同學，大家一起在緊張的學習之余度過了許多愉快的時光。與此同時，這些日子，我們一塊努力奮斗共進共退，相互鼓勵，相互扶持。 特別要感謝家人在我多年的求學過程中所給予的無私關懷和支持。對他們所作的一切，我將用以后更加努力的工作和勤奮的學習加以回報！ 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計 34 參考文獻 [1] 劉寶廷 , 程樹康 . 步進電動機及其驅(qū)動控制系統(tǒng) [M]. 哈爾濱工業(yè)大學出版社 , 1997. [2] 涂時亮 , 張友德 . 單片微機 MCS51 用戶手冊 [M]. 復旦大學出版社 , 1990. [3] 王玉良 , 戴志濤 . 微機原理與接口技術 [M]. 北京郵電大學出版 社 , 2020. [4] 何立民 . MCS51 系列單片機應用系統(tǒng)設計 [M]. 北京航天航空大學出版 , 1991. [5] 王福瑞 . 單片機測控系統(tǒng)設計大全 [M]. 北京航天航空大學出版社 , 1999. [6] 唐光榮 , 李究齡 , 鄧麗曼 . 微型計算機應用技術（上） —— 數(shù)據(jù)采集與控制技術 [M]. 清華大學出版社 , 2020. [7] 楊建寧 . 單片機對步進電機升降速的控制 [M]. 中小型電機 , 1997. [8] 白霄麗 , 孟祥霓 , 張鋒 . 步進電機的定位及速度控制軟件設計 [M]. 濟南大學學報 , 1999. [9] 陳寶江 , 翟湧 , 張幽彤 . MCS 單 片機應用系統(tǒng)實用指南 [M]. 機械工業(yè)出版社 , 1997. [10] 謝自美 . 電子線路設計、實驗、測試（第二版） [M]. 武漢華中理工大學出版社 , 2020.