【導讀】介紹了步進電動機的發(fā)展史,及國內(nèi)的現(xiàn)狀和步進電動機未來的應用前景。本文闡述了一種步進電機控制器的設計方案，并繪制了原理圖和PCB板圖，撰寫了程序源代碼。實現(xiàn)了對步進電動機轉(zhuǎn)速、角度的控制，并完成了實物的制作。這期間主要使用protel99se軟件繪制原理圖和制板，使用。軟件進行程序代碼的仿真和功能的理論驗證。最后通過硬件的調(diào)試驗證程序代。AVR單片機；步進電動機；控制器。步進電機又稱電動機或階躍電動機，國外一般稱為Stepmotor或Steppingmotor等。步進電機的機理是基于最基本的電磁鐵作用，其原始模型起源于1830年至1860年間。此后，在電話自動交換機中廣泛使用了步進電動機。半導體技術的發(fā)展則推進了步進電動機在眾多領域的應用。在近30年間，步進電動機迅速。從發(fā)展趨向來講，步進電動機已經(jīng)能與直流電動機、異步電動機，以。我國步進電動機的研究及制造起始于本世紀50年代后期。結(jié)構(gòu)三相反應式步進電動機為主。70年代初期，步進電動機的生產(chǎn)和研究有所

　　

【正文】 ) //代碼轉(zhuǎn)換子函數(shù) { 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 26 switch(ch) { case 39。039。: return 0 。break。 case 39。139。: return 1 。break。 case 39。239。: return 2 。break。 case 39。339。: return 3 。break。 case 39。439。: return 4 。break。 case 39。539。: return 5 。break。 case 39。639。: return 6 。break。 case 39。739。: return 7 。break。 case 39。839。: return 8 。break。 case 39。939。: return 9 。break。 default : display_str(0,0,error! )。 } } void get_n(void) { unsigned i,j=8。 unsigned long sum=0。 for(i=0。i9。i++) { sum+=transform(pulse[i])*pow(10,j) 。 } n=sum+1。 } void set_way(void) //模式設置子函數(shù) { if(!strcmp(str_way,STRWAY1)) // on_off mode模式處理語句 { //clear()。 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 27 display_str(0,0,Start...? )。 //選擇 onoff mode模式 ,信息 等 //待命令 ... while((key_value=key())!=39。439。) 。 //如果 39。k439。 L297_1(mode,direction,fre) 。 //調(diào)用 onoff控制子函數(shù) 控 制 //電機運轉(zhuǎn) } else if(!strcmp(str_way,STRWAY2)) // mode模式處理語句 { cursor_i=15。 cursor_on()。 clear()。 display_str(7,0,pulse)。 cursor_control(cursor_i,0)。 while(1) { do { key_value=key()。 }while(!key_value) 。 if(key_value==39。239。) { cursor_i=(cursor_i17)?15:(cursor_i1)。 } else if(key_value==39。339。) { cursor_i=(cursor_i+115)?7:(cursor_i+1) 。 } else if(key_value==39。139。) { pulse[cursor_i7]=(pulse[cursor_i7]+139。939。)?39。039。:(pulse[cursor_i7]+1) 。 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 28 } display_str(7,0,pulse)。 cursor_control(cursor_i,0)。 //刷新光標位置 if(key_value==39。439。) break。 } cursor_off()。 display_str(0,0,Start...? )。 get_n()。 //計算脈沖數(shù) while(key()!=39。439。) 。 L297_2(mode,direction,fre)。 } } int main(void) //main主函數(shù) { DDRA=0XFF。 //測試 KEY_IN。 //KEY初始化 jhd_init()。 //JHD162A初始化 adc_init()。 //ADC初始化 while(1) { display_str(0,0,Wele using!)。 //歡迎信息 display_str(0,1,Author YangMing)。 //作者信息 while((key_value=key())!=39。439。) 。 //39。k439。按下否 ? while(1) { key1_temp=1。 //初始化關鍵變量 key2_temp=1。 display_str(0,0, frequency?)。 //菜單信息 while((key_value=key())!=39。439。) adcdisplay() 。 //39。k439。按下否 , 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 29 display_str(0,1,waiting mond!)。 set_fre()。 //脈沖速度 (頻率 )設定子函數(shù)調(diào)用 clear()。 //清屏 display_str(0,0, mode?)。 //設定模式 39。?39。 while((key_value=key())!=39。439。) 。 //39。k439。按下否 ? do { change_mode()。 //模式選擇子函數(shù)調(diào)用 set_mode() 。 //模式設定子函數(shù)調(diào)用 }while(key1_temp||key2_temp)。 //設置完波型模式退出循環(huán) work_way()。 //工作方式子函數(shù)調(diào)用 set_way()。 //工作方式設定子函數(shù)調(diào)用 while(key()!=39。439。) 。 } } } //**************************(結(jié)束 )****************************** 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 30 結(jié) 論 本文設計的步進電機驅(qū)動器 ,應用 Ateml單片 機 和 L297/298集成電路構(gòu)成。減少了少圍器件，可靠性高、占空間少、裝配成本低等優(yōu)點。通過 Protel99se等軟件設計減少 了設計周期和成本，獨到之處在于使用了液晶屏做為人機交互的界面，可以通過液晶屏顯示的信息知道當前電機的狀態(tài) ； 并且使用單片機的相位相頻修正 PWM做為控制器的 脈沖源，可以方便的控制電動的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)過的角度并且精度較高。 脈沖頻率的 精度與單片機的 PWM模塊的峰值的取值有關 TOP=1000000/f， TOP為整數(shù)時精度較高。 實際應用時可將，精確度高的峰值固化在 EEPROM以解決精度問題。 由于本人當前的知識水平有限，無法開發(fā)上位機軟件，因此只是預留了 RS232串口，以備能力具備時對控制器進行 升級 。 也可以通過串口調(diào)試助手 進行簡單的聯(lián)機控制，簽于實用性不大，我這里就沒有寫相關程序代碼。 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 31 致 謝 在本文完稿之際，我要衷心感謝我的指導老師王世剛，在論文成稿期間，無論在選題上，還是資料的應用上，王老師都給予我耐心細致的教導，在論文研究及撰寫過程中，王老師提出了許多寶貴意見， 我學到了許多課外的知識，使我的綜合能力得到了提升。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，一絲不茍的敬業(yè)精神，誨人不倦的高尚師德，為我樹立了做人、做事的楷模，對我今后的人生之旅將產(chǎn)生深遠的影響。 在此，向大學三年在各方面給予我?guī)椭慕處煛⑼瑢W表示衷心的 感謝。論文中的很多材料取于相關書籍和互聯(lián)網(wǎng)，也向相關資料的作者表示衷心的感謝。由于我的能力有限，所以疏漏和錯誤在所難免，請各位老師批評指正，感謝各位老師。 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 32 參考文獻 [1] 譚浩強 .C語言程序設計（第二版） .北京：清華大學出版社， [2] 李群芳，肖看 .單片機原理、接口及應用 — 嵌入式系統(tǒng)技術基礎 .北京：清華大學出版社， [3] 梅曉榕，柏桂珍等 .自動控制元件及線路 .北京：科學出版社， 2021 [4] 沈文、 Eagle lce詹衛(wèi) .AVR單片機 C語言入門指導 .北京：清華大學出版社， 2021 [5] 佟長福 .AVR單片機 GCC程序設計 .北京：北京航空航天大學出版社， [6] 清源計算機工作室 .Protel99se電路設計與仿真 .北京：機械工業(yè)出版社， [7] 余家春 .Protel99se電路設計設計實用教程 .北京 :中國鐵道出版社 , [8] 嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)平臺研討會?？?Proteus仿真教程 [9] L297芯片數(shù)據(jù)手冊 [10] L298芯片數(shù)據(jù)手冊 [11] JHD162A液晶屏技術手冊 [12] Atega16單片機數(shù)據(jù)手冊 基于 AVR 單片機的 步進電機 控制 器 33 附 錄