課程設(shè)計(jì)論文-基于at89c51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2024-11-06 19:16本頁(yè)面
【正文】 如圖 所示為掃描鍵盤(pán) 的程序流程圖，由中斷進(jìn)入，去除抖動(dòng)，判斷確定有 無(wú) 按鍵按下，開(kāi)始掃描鍵盤(pán) 得鍵號(hào) ， 判別按鍵是否釋放， 將掃描的鍵號(hào)保存并返回，繼續(xù)執(zhí)行其它 的指令 。判斷正反轉(zhuǎn) CLR 20H LCALL ZZ 。 圖 主程序流程圖 主程序源代碼如下 START:SETB 20H 。 圖 4*4 鍵盤(pán)電路 10 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主程序流 程圖 及源代碼 如圖 是主程序流程圖 ，初始化程序后， 將寄存器 R7的 7三位做為 功能標(biāo)志位，當(dāng)檢測(cè)到哪一位為 1時(shí)立即轉(zhuǎn)向相應(yīng)的程序執(zhí)行。位選有 P1 口高四位控制 ，通過(guò)查斷碼表，每個(gè)數(shù)碼管可顯示 09的數(shù) 。 A C2 2 0 VI N O U TG N D7 8 0 5TV D 1 V D 4C 1C 2 C 3C 4～U0= 5 V 圖 電源電路 驅(qū)動(dòng)電路 如圖 所示，驅(qū)動(dòng)電路用 L298 來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)， L298 可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)兩相電機(jī)，和一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最大可達(dá)到 +50V，可以通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，可直接用單片 機(jī) IO 輸出信號(hào)。 X1CR Y S T A LC13 3 p FC23 3 p F 圖 時(shí)鐘信號(hào)控制電路 8 電源電路 如圖 所示 為電源電路， 在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源供電，小功率的穩(wěn)壓電源是由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。振蕩脈沖頻率為 0 到 24ＭＨｚ。反相放大器的輸入端為 XTAL1，輸 出端為 XTAL2，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。CPU 時(shí)鐘高達(dá) 12MHz，機(jī)器周期只有 1 微秒 ，多數(shù)指令為一個(gè)機(jī)器周期或兩個(gè)機(jī)器周期，所以運(yùn)算速度快，可使系統(tǒng)有較強(qiáng)的功能和較高的響應(yīng) 。 （ 3） 處理功能強(qiáng)，速度快?？煽啃愿摺Ｔ撔酒瑪U(kuò)充能力強(qiáng)，具有對(duì) 64K 外部程序存儲(chǔ)器和 64K 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址能力。 （ 2） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 圖 89C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 按照?qǐng)D 它具有如下一些特點(diǎn) : (1)集成度高。步進(jìn)電機(jī)本體、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和控制器構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)不可分割的三大部分 其設(shè)計(jì)框圖 。 兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)還有一種供電方式為雙 4 拍整步方式，即采用通電次序兩相，四拍： (+A)(+B)(A)(+B)(A)(B)(+A)(B)— 。 5 兩相 步進(jìn)電機(jī)的供電方式 兩相四線的步進(jìn)電機(jī)，有兩個(gè)繞組： A， B。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。 通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。從軸向看過(guò)去，兩段轉(zhuǎn)子齒中心線彼此錯(cuò)開(kāi)半個(gè)轉(zhuǎn)子齒距 。圖中虛線 閉和回路為磁力線的行走路線。轉(zhuǎn)子被分為完全對(duì)稱(chēng)的兩段，一段轉(zhuǎn)子的磁力線沿轉(zhuǎn)子表面呈放射形進(jìn)入定子鐵心，稱(chēng)為 N極轉(zhuǎn)子 。本文介紹了兩相四線混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理及其模型，怎樣驅(qū)動(dòng)，使其按照要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。 本系統(tǒng)采用單片機(jī) AT89C51 為中心器件來(lái) 控制步進(jìn)電機(jī) ，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)。 用 89C51 單片機(jī)控制兩相四線步進(jìn)電機(jī)， 在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。 摘 要 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新 。 本次課程設(shè)計(jì)是 用單片機(jī)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的定位和正反旋轉(zhuǎn)。 整個(gè)系統(tǒng)有 89C51 單片機(jī)控制系統(tǒng)， L298 驅(qū)動(dòng)電路， 4*4的鍵盤(pán)控制電路， LED顯示電路。 通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可 以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)通過(guò)控制脈沖 的相序來(lái)改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而達(dá)到的控制正反轉(zhuǎn)的目的 。 關(guān)鍵字 ： 單片機(jī) ； 步進(jìn)電機(jī) ；脈沖； 步 距 角 2 目 錄 1 前言 ....................................................... 3 2 步進(jìn)電機(jī)工作原理 ........................................... 4 兩 相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu) ..........................................4 兩相步進(jìn)電機(jī)的原理 .......................................4 .................................5 3 硬件系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ..............................................6 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 ..........................................6 單片機(jī)系統(tǒng) ................................................6 時(shí)鐘信號(hào)控制電路 ..........................................7 電源電路 ..................................................8 驅(qū)動(dòng)電路 ..................................................8 顯示電路 ..................................................9 4*4 鍵盤(pán)電路 ..............................................9 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..............................................10 主程序流程圖 及源代碼 .....................................10 掃描鍵盤(pán)流程圖 及源代碼 ............... ...................11 LED顯示流程圖 及源代碼 ...................................12 5 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .............................. ................14 WAVE6000 編譯器簡(jiǎn)介 .....................................14 protues 仿真平臺(tái) 簡(jiǎn)介 .......................................14 6 仿真結(jié)果及 分析 ............................................16 7 課程設(shè)計(jì) 總結(jié) ..............................................19 附錄 ........................................................20 3 1 前言
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