單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-展示頁(yè)
2025-08-12 01:18本頁(yè)面
【正文】 報(bào) 告題 目： 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī) 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 電氣工程學(xué)院2013年10月20日任務(wù)書課題名稱單片控制步進(jìn)電機(jī)指導(dǎo)教師（職稱）執(zhí)行時(shí)間2013~ 2014 學(xué)年第 1學(xué)期 第 7 周學(xué)生姓名學(xué)號(hào)承擔(dān)任務(wù)1109121056硬件部分1109121058電路圖仿真與調(diào)試1109121049軟件部分1109121030資料查找1109121009寫Word文檔1109121052電路圖仿真與調(diào)試1109121010寫Word文檔設(shè)計(jì)目的掌握單片機(jī)芯片89C52的原理及相關(guān)接口電路的設(shè)計(jì)方法。熟悉電路仿真軟件protues的使用。熟悉KEIL軟件的編程，加強(qiáng)C語(yǔ)言的能力。掌握各個(gè)芯片的控制方法。設(shè)計(jì)要求（1）采用單片機(jī)控制一個(gè)四相單四拍的步進(jìn)電機(jī)工作。步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)由鍵盤輸入，可輸入的步數(shù)分別為111224和27步，且鍵盤具有鍵盤鎖功能，當(dāng)鍵盤上鎖時(shí)，步進(jìn)電機(jī)不接受輸入步數(shù)，也不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)指示燈指示。（4） 上機(jī)調(diào)試程序。單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī) 摘 要步進(jìn)電機(jī)是一種電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。控制系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)存儲(chǔ)器、I/O口、鍵盤、復(fù)位電路、晶振電路實(shí)現(xiàn)讓步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的功能。單片機(jī)的控制系統(tǒng)由AT89C51單片機(jī)控制，具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高而系統(tǒng)易擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)?；诓竭M(jìn)電機(jī)本身的優(yōu)越性和應(yīng)用的廣泛性，這正是用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)際意義。單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、照相機(jī)，大型望遠(yuǎn)鏡，衛(wèi)星天線定位系統(tǒng)等等。步進(jìn)電機(jī)的原始模型起源于1830年至1860年，1870年前后開始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氬弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中，這被認(rèn)為最早的步進(jìn)電機(jī)。到20世紀(jì)60年代后期，在步進(jìn)電機(jī)本體方面隨著永磁材料的發(fā)展，各種實(shí)用性步進(jìn)電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。在生產(chǎn)過(guò)程中要求自動(dòng)化、省人力、效率高的機(jī)器中，我們很容易發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的蹤跡，尤其以重視速度、位置控制、需要精確操作各項(xiàng)指令動(dòng)作的靈活控制性場(chǎng)合步進(jìn)電機(jī)用得最多。我國(guó)在文化大革命中開始大量生產(chǎn)和應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)，例如江蘇、浙江、北京、南京、四川等各地都有投入生產(chǎn)，而且都在各行業(yè)使用，其中的驅(qū)動(dòng)電路所有半導(dǎo)體器件都是完全國(guó)產(chǎn)化的，當(dāng)時(shí)是全分立元器件構(gòu)成的邏輯運(yùn)算電路，還有電容耦合輸入的計(jì)數(shù)器，觸發(fā)器，環(huán)形分配器。70年代初期，步進(jìn)電機(jī)的生產(chǎn)和研究都有所突破，除反映在驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)方面的長(zhǎng)足進(jìn)步以外，對(duì)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)本體的設(shè)計(jì)研究發(fā)展到一個(gè)較高的水平。至80年代中期以來(lái)，由于步進(jìn)電機(jī)精確模型做了大量研究工作，各種混合式步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器作為產(chǎn)品廣泛利用。僅僅處于一種盲目的仿制階段。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識(shí)。 (2) 軟件：Windows操縱系統(tǒng)、Keil C51軟件、Proteus軟件。當(dāng)定子的一個(gè)繞組通電時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)方向的電磁場(chǎng)，如果這個(gè)磁場(chǎng)的方向和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向不在同一條直線上，那么定子和轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)將產(chǎn)生一個(gè)扭力將定子扭轉(zhuǎn)。而且按照通電順序的不同，可分為單四拍(ABCD)、雙四拍(ABBCCDDA)、單雙八拍（AABBBCCCDDDA)三種工作方式。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。對(duì)于本設(shè)計(jì)的電容C用30pF，晶振選用12MHZ。電路圖如圖21所示： 圖31 晶振電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化工作，復(fù)位后中央處理器CPU和單片機(jī)內(nèi)的其它功能部件都處在一定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。EA接高電平：表示運(yùn)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器下載的程序。 圖3—4 鍵盤電路該電路中采用獨(dú)立鍵盤工作方式，共設(shè)有12個(gè)按鍵，左圖分別由上到下分別為S1~S8，S1~S9分別提供1112227步選擇功能。
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