基于proteus的步進電機控制系統(tǒng)仿真設(shè)計最終版(參考版)
2024-11-16 15:05本頁面
【正文】 參考文獻 1． 于海生 計算機控制技術(shù) [M] 北京：機械工業(yè)出版社， 湯楠等計算機控制技術(shù) [M] 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 李剛民等 單片機原理及應(yīng)用技術(shù) [M]北京：高等教育出版社 盧超 . 基于 proteus的步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 實驗室研究與探索 ， 2020（ 6）： 5558 計算機控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書 。 三、 軟件設(shè)計 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖； 編寫顯示子程序框圖； 其它程序模塊 (鍵盤等處理程序 )框圖。 （ 3）：存儲器資源分配 （ 4）：編制程序，根據(jù)流程圖來編制源程序 （ 5）：對程序進行匯編，調(diào)試和修改，直到程序運行結(jié)果正確為止。 計劃學(xué)生數(shù)及任務(wù) 3 人 （ 1）：明確課題功能。加速按鍵、減速按鍵、正轉(zhuǎn)按鍵和反轉(zhuǎn)按鍵。 后附實驗任務(wù)指導(dǎo)書 及參考文獻 ?？梢钥隙ǎS著技術(shù)的不斷發(fā) 展，步進電機的控制應(yīng)用前景將越來越寬闊，而其控制系統(tǒng)也將向著智能化和網(wǎng) 絡(luò)化的方向發(fā)展。} 23 七、總結(jié) 我們深知自己做的工作還很不夠，由于軟件和硬件的 各方面原因，系統(tǒng)的應(yīng) 用討論不夠，精度還有待于進一步提高。 SPEED[1]=1000*6/RunSpeed%100/10+48。i++)。Delay) for(i=0。 for(。 i++。 show_lcd(STATE_CCW[i])。\039。 i++。 show_lcd(STATE_CW[i])。\039。 i=0。 P1=0xC0 | 0x0A。 i++。 show_lcd(StateChar[i])。\039。 i=0。 P1=0xC0。 i++。 show_lcd(SPEED[i])。\039。 i=0。 P1=0x80 | 0x0d。 i++。 { delay()。\039。} void ShowState() //顯示狀態(tài)與速度 { int i=0。 E=0。 RS=1。 E=1。 RW=0。 delay()。 P1=0x0c。//光標(biāo)移動設(shè)置 cmd_wr()。 delay()。 P1=0x0f。 //清除 cmd_wr()。 delay()。} void inti_lcd() //設(shè)置 LCD 方式 { P1=0x38。 if(P1_7==0) return 0。 E=1。a2。 E=0。 start: RS=0。 ShowState()。 P1=0x01。 }//中斷 1:減速程序 void SpeedDowm() interrupt 2 { if(RunSpeed=100) RunSpeed=RunSpeed+2。 cmd_wr()。 DoSpeed()。 ShowState()。 P1=0x01。} //定時器 1 中斷 :反轉(zhuǎn) void t_1(void) interrupt 3 { RunState=LEFT_RUN。 cmd_wr()。 P0_0=1。 P0_1=P0_1^0x01。 ShowState()。 //開外部中斷 1:減速 inti_lcd()。 //開外部中斷 0:加速 IT1=1。 IT0=1。 ET1=1。 TH1=0xff。 ET0=1。 //開中斷 TH0=0xff。 //運行狀態(tài) main() { /*定時器設(shè)置 */ TMOD=0x66。 unsigned int RunSpeed=50。 char STATE_CCW[]=CCW。 char StateChar[]=RUN STATE:。 sbit E=0xA2。 //計算速度 //正轉(zhuǎn) 值 define RIGHT_RUN 1 //反轉(zhuǎn)值 define LEFT_RUN 0 sbit RS=0xA0。 void clock(unsigned int Delay) 。 void cmd_wr()。 void inti_lcd()。速度減少按鈕 S3，當(dāng) RunSpeed小于 100時，數(shù)據(jù)加 2后返回，計算速度值。 （ 3）外部中斷設(shè)計 外部中斷所要完成的工作是根據(jù)按鍵次數(shù)，改變速度值存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)（該 數(shù)據(jù)為定時器的中斷次數(shù)），這樣就改變了步進電機的輸出脈沖頻率，也就是改 18 變 了電機的轉(zhuǎn)速。 （ 2）定時中斷設(shè)計 步進電機的轉(zhuǎn)動主要是給電機各繞組按一定的時間間隔連續(xù)不斷地按規(guī)律通 入電流，步進電機才會旋轉(zhuǎn)，時間間隔越短，速度就越快。其中系統(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 器、外部中斷；對 P1 口送初值以決定脈沖分配方式，速度值存儲區(qū)送初 值決定步進電機的啟動速度，對方向值存儲區(qū)送初值決定步進電機旋轉(zhuǎn)方向等內(nèi) 容。下面分析主程序與定時器中斷程序及外部中斷程序。 （ 4）總體電路圖 把各個部分的電路圖組合成總電路圖，如圖 12所示。 L297的四相輸出接 L298的 IN0IN4使其 OUT0OUT4輸出放大 后的四相驅(qū)動信號，驅(qū)動步進電機運行。 L297的 方向控制端 （ CW/CCW）， 。對于單片機而言，主要的方法有軟件延時和定時中斷在此電路中電機的轉(zhuǎn)速控制主要是通過定時器的中斷來實現(xiàn)的， 該電路控制電機加速度 主要是通過 S S3 的斷開和閉合，從而控制外部中斷根據(jù) 按鍵次數(shù)，改變速度值存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)為定時器的中斷次數(shù)），這樣就改 變了步進電機的輸出脈沖頻率，從而改變了電機的轉(zhuǎn)速。當(dāng) K K2 的狀態(tài)變化時，內(nèi)部程序檢測 和 。 （ 1）控制電路 圖 9控制電路原理圖 15 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求 ， 控制輸入部分設(shè)置了正轉(zhuǎn)控制，反轉(zhuǎn) 控制，加速控制和減速控制按鈕，分別是 K K S S3，控制電路如圖 9所示。顯示電路主要是為了顯示電機的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速。最小系統(tǒng)只要是為了使單片機正常工作。 用 P1口的 ~ 控制 LM016L顯示步進電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向。使 L297輸出四相八拍工作所需的適當(dāng)相序（ A,B,C,D四相）。 14 該電機共有四相繞組，工作電壓為 +5V，可以與單片機共用一個電源。系統(tǒng)的輸出線與步進電機的繞組數(shù)有關(guān)。 L298N 之接腳如圖 8 所示， Pin1 和Pin15 可與電流偵測用電阻連接來控制負載的電路； OUTl、 OUT2 和 OUT OUT4 之間分別接 2 個步進電機； input1~input4 輸入控制電位來控制電機的正反轉(zhuǎn)；Enable 則控制電機停。其波形圖如圖 5所示。 CONTROL為高電平時，對 A， B， C， D有抑制作用；為低電平時，則對抑制線 INH1和 INH2有抑制作用，從而可對電動機和轉(zhuǎn)矩進行控制 L297驅(qū)動相序的產(chǎn)生 L297能產(chǎn)生單四拍、雙四拍和四相八拍工作所需的適當(dāng)相序。為了獲得電動機良好的速度和轉(zhuǎn)矩特性，相序信號是通過 2個 PWM斬波器控制電動波器包含有一個比較器、一個觸發(fā)器和一個外部檢測電阻，如圖 4所示，晶片內(nèi)部的通用振蕩器提供斬波頻率脈沖。變換器由一個三倍計算器加某些組合邏輯電路組成，產(chǎn)生一個基本的八格雷碼 (順序如圖 3所示 )。 圖 2
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