【導讀】步進電機是機電數(shù)字控制系統(tǒng)中常用的執(zhí)行元件，由于其精度高，體積小，控制方便靈活，因此在智能儀表和位置控制中得到了廣泛的應用。啟停，以實現(xiàn)壁掛式空調(diào)風門出風風向的控制。通過分析步進電機的工作原理:. 電脈沖數(shù)決定電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)；電脈沖的頻率決定電機轉(zhuǎn)動的速度?，F(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向調(diào)整。本系統(tǒng)由硬件電路設計和軟件編程兩部分組成。此項設計研究將應用于壁掛式空調(diào)風門運動的調(diào)整，合理地調(diào)整將方便。于人們的生活，滿足人們的各種需求。

　　

【正文】 = 0x06。 MotorStep = 0。 TIM=0。 } break。 } } void SetMotorfan()//反轉(zhuǎn)與正傳原理相同，只是顛倒了通電順序。 { switch(MotorStep) { case 7: if(TIM) { P1OUT = 0x1A。 MotorStep = 0。 TIM=0。 } break。 case 6: // AB if(TIM) { P1OUT = 0x14。 MotorStep = 7。 TIM=0。 } break。 case 5: //B if(TIM) { P1OUT = 0x15。 MotorStep = 6。 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 29 TIM=0。 } Break case 4: //BC if(TIM) { P1OUT = 0x11。 MotorStep = 5。 TIM=0。 } break。 case 3: //C if(TIM) { P1OUT = 0x13。 MotorStep = 4。 TIM=0。 } break。 case 2: //CD if(TIM) { P1OUT = 0x03。 MotorStep = 3。 TIM=0。 } break。 case 1: //D if(TIM) { P1OUT = 0x07。 MotorStep = 2。 TIM=0。 } 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 30 break。 case 0: //DA if(TIM) { P1OUT = 0x06。 MotorStep = 1。 TIM=0。 } Break。 } 總之，通過不停地掃描按鍵是否被按下，若按鍵被按下就調(diào)用子函數(shù) void SetMotorzheng()或 SetMotorfan()，即可完成四相步進電機的八拍方式的轉(zhuǎn)動。 定時器中斷： pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR __interrupt void Timer_A (void) { // Toggle //CCR0 = 50000。// Add Offset to CCR0 CT++。//CT 數(shù)值加一。 if(CT=speed)//若 CT 數(shù)值大于已設定的 Speed 數(shù)值，則執(zhí)行 IF 語句。 { TIM=1。//將 TIM 賦值為 1，即執(zhí)行在 Switch 語句中 IF 的功能，也就是說完成調(diào)速的功能。 CT=0。//將 CT 重新復制為 0，繼續(xù)在中斷程序中判斷。 } } 程序流程圖 程序流程圖如圖 52 所示。 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 31 圖 52 程序流程圖 程序設計過程中出現(xiàn)的問題及其處理方法 I/O 口賦值。由于要將 作為輸入按鍵使用，而錯誤的將 的 I/O 口設置為高電平，導致按鍵無法使用，后發(fā)現(xiàn)問題經(jīng)過調(diào)整 P1DIR |= 0x17。，使按鍵功能恢復。 。由于先前不了解步進電機的工作情況，定義的電機轉(zhuǎn)速值過低，導致電機振動，影響電機的正常工作狀態(tài)。后發(fā)現(xiàn)將其值設置較高，避開振動臨界值 define speed 4。 按鍵的高電平電壓沒有達到要求。由于先前沒有用萬用表檢測MSP430 單片機電路板的好壞，當在測試 按鍵高電平電位時發(fā)現(xiàn)其沒有達天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 32 到要求。解決方法：設置內(nèi)部寄存器對應 1即高電平，完成上拉功能，使其達到 ，因此高電平滿足要求。 。先前想直接對 ，但由于對 I/O口了解不深入，沒有找到有關位操作的辦法。解決方法：對 P1口進行整體賦值即 key1=P1INamp。0x08。也可以達到想要的結果。 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 33 第六章 總結與展 望 將近兩個月的畢業(yè)設計終于圓滿完成了。首先感謝張老師每周都對我們畢設進度的詢問與耐心的指導，給我們調(diào)整思路，指引研究方向。再次還要感謝姜師兄在 MSP430 單片機對步進電機編程調(diào)試方面的大力支持。 其中發(fā)現(xiàn)了一些問題，例如 I/O 端口的輸入輸出設置，步進電機的轉(zhuǎn)速設置過低將會出現(xiàn)震動，按鍵的高電平只有 達不到要求，必須設置內(nèi)部寄存器，利用上拉電阻將其電位拉至高電平，達到設置的要求。最終，通過 C 程序的編寫，使 MSP430G2553 單片機的 I/O 口（ ， ， ， ）按 AABBBCCCDDDA的順序輸出高低電平 (因為 ULN20xx 電機驅(qū)動器是低電平起作用 )。再輸入ULN20xx 電機驅(qū)動器之中，從而可使電機進行旋轉(zhuǎn)。由于接入 和 兩個按鍵，可以模仿控制壁掛式空調(diào)的遙控器那樣，按下 鍵，電機正傳，按照人們預定的方向進行旋轉(zhuǎn)，松開 鍵，電機停止旋轉(zhuǎn)。如果想讓電機反轉(zhuǎn)，按下 鍵即可，通電順序（ DADCDCBCBABA） ,同樣可以滿足人們的要求。 雖然編程中遇到過許多的問題，但是靜下心來分析思考，終究會解決問題，這說明發(fā)現(xiàn)問題就要解決問題， 在我們這個對知識最渴求的年齡來說，遇到點困難并不是什么壞處，反而可以增進我們戰(zhàn)勝困難的勇氣和信心。因此畢設對我們來說不僅僅是完成某項任務，而是讓我們學會全面地認識，處理某項任務，從搜集信息到篩選信息，從明確方向到開始著手執(zhí)行，從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題，中間的每一個環(huán)節(jié)我們都得到了鍛煉。因此，畢設可以說是我們在大學上的最后一堂課，而是在社會這個大環(huán)境中開始的第一課。 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 34 參考文獻 [1] 朱海君 ,張碩成 ,喬衛(wèi)民 ,梁義海 . 步進電機控制系統(tǒng)的設計及其應用 [J]. 核技術 ,20xx. 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[16] Isao Takahashi,Toshihiko Noguchi A new response and highefficiency control strategy of an motor[J].IEEE Trans on Ind Appl,1986. 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 35 附錄一 英文原文 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 36 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 37 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 38 天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 39 附錄二 中文翻譯 步進電機 步進電機是一種把電脈沖轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行器件。通俗的，當驅(qū)動程序收到一個步進脈沖信號，將驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)一個固定的角度（俗稱步進角）。因此可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移，這樣可以準確確定轉(zhuǎn)動的具體位置。也可以通過控制脈沖的頻率來控制電機的旋轉(zhuǎn)速度，對電機實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的控制。 步進電機的種類： 步進電機的種類分為三種，永磁式，反應式，混合式。永磁式步進電機一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體 積較小，步進角一步 度。反應式一般情況有三相，實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角是 度一般情況，但噪聲和振動很大。 在歐洲和美洲將近八十個國家已經(jīng)被淘汰，混合式是綜合了永磁式和反應式的優(yōu)點，它有兩相和五相，其中兩相的步距角是 度，五相的步距角是 度，它是目前使用的最廣泛的步進電機。 步進電機允許的最高表面溫度： 步進電機的溫度過高，首先會出現(xiàn)磁性材料退磁現(xiàn)象，導致轉(zhuǎn)矩降低甚至失步，步進電機表面允許的最高溫度取決于磁性材料的退磁點，磁性材料退磁點一般在 130 度以上，有些材料甚至高達 200 之多。所以步進電 機的工作溫度在 80~90度是正常的。 步進電機精度是多少？是否累積？ 一般步進電機的精度為步進角的 3%~5%，且不積累。 如何確定步進電機驅(qū)動器直流電源： A 電壓確定： 混合式步進電機驅(qū)動器的電源電壓范圍較廣，電源電壓通常根據(jù)步進電機的轉(zhuǎn)速和相應來要求，如果要求快速的運行和較高的響應，就用高電壓。但還是應該注意電源電壓的峰值不能超過驅(qū)動器的最大輸入電壓，否則會損壞驅(qū)動器。 B 電流確定： 電源電流是根據(jù)輸出相電流確定的。如果采用線性電源，電源電流通常取輸出相電流的 ~ 倍。如果采用開關電源，電源電流通 常為輸出相電流的 ~2倍。 步進電機的主要特性： 當步進電機關機時要確定沒有脈沖信號輸入，當電機運行時，加入適當?shù)拿}沖信號，電機會轉(zhuǎn)過一定的角度。頻率決定轉(zhuǎn)速；龍式步進電機的步距角是 度，旋轉(zhuǎn) 360 度，需要 48 個脈沖才能完成；快速啟動和停止是步進電機天津工業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 40 的優(yōu)良特性之一；想要改變電機的旋轉(zhuǎn)方向，只要改變脈沖的通電順序方向。 因此目前的打印機，繪圖儀，機器人以步進電機最為動力的核心部分。 AT89C51 AT89C51 是一個擁有 4K 字節(jié) FLASH 編程功能的和可擦除只讀存儲器的高性能，低功耗，該設備是采用 ATMEL 高密度非易失性內(nèi)存技術并與工業(yè)標準的MCS51 指令集和引腳兼容。芯片上的 flash 允許程序存儲器通過系統(tǒng)或者傳統(tǒng)的非易失性存儲器重新編程。通過把一個單一的芯片上的 FLASH 和一個多功能八位CPU 相結合， ATMEL 的 AT89C51 是一個功能強大的微型計算機，為許多嵌入式控制程序提供了很多高效率和低成本的解決方案。 功能特點： AT89C51 具有以下功能， 4k 字節(jié)的 FLASH， 128 字節(jié) RAM， 32 個 I/0 口，兩個十六位定時器 /計數(shù)器。一個五向量二級中斷機構，一個全雙工串行口，芯片振蕩器和時鐘電路，除 此之外， AT89C51 還支持頻率為 0 的靜態(tài)邏輯運算，并且支持兩種節(jié)電模式?？臻e模式時， CPU 停止工作。同時允許 RAM，定時器 /計數(shù)器，中斷系統(tǒng)和串口繼續(xù)運作。掉電模式下保存 RAM 的內(nèi)容。關閉振蕩器，停止使用其他所有芯片的功能，直到硬件電路復位。 VCC 電源電壓 GND 地 端口 0：端口 0 是一個八位漏極開路雙向 I/O 端口。作為一個輸出端口，每一個引腳可以用來驅(qū)動八個 TTL 的輸入端。當 1 寫入端口 0 的引腳，引腳可作為高阻輸入端。端口 0 也可以設定成地址，成為數(shù)據(jù)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時的總線。在這種模式下，端口 0 內(nèi)部上拉。程序改變期間還要上拉電阻。 端口 1：端口 1 是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。端口 1 的緩沖器可以成為 4