89c51單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)-在線瀏覽
2024-08-17 11:37本頁面
【正文】 價(jià)的AT89C51為控制器,可直接對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制,省去了昂貴的專用步進(jìn)電機(jī)控制器,簡(jiǎn)化了硬件線路,降低了成本,提高了系統(tǒng)的可靠性。它將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。 步進(jìn)電機(jī)控制工作原理步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。為了使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑 ,減小振動(dòng) ,可在步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的上升沿和下降沿采用細(xì)分的梯形波 ,可以減小步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角 ,提高電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。如果給定工作方式正序換相通電 ,步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。如果按反序通電換相 ,即則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖 ,它就轉(zhuǎn)一步 ,再發(fā)一個(gè)脈沖 ,它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。調(diào)整送給步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率 ,就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。換向信號(hào)一定要在前一個(gè)方向的最后一個(gè)脈沖結(jié)束后以及下一個(gè)方向的第1 個(gè)脈沖前發(fā)出。在某一高速下的正、反向切換實(shí)質(zhì)包含了減速→換向→加速3 個(gè)過程。本系統(tǒng)硬件方案論證包括開關(guān)控制電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、顯示電路、光電耦合電路、功率放大電路的選擇 方框圖的描述單片機(jī)的選擇：本次設(shè)計(jì)以CPU選用AT89C5l作為步進(jìn)電機(jī)的控制芯片．AT89C51的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并可以在編程器上實(shí)現(xiàn)閃爍式的電擦寫達(dá)幾萬次以上．使用方便等優(yōu)點(diǎn)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C51的引腳結(jié)構(gòu)圖如圖2所示, 其管腳說明如下： 圖2 AT89C51引腳結(jié)構(gòu)圖VCC：供電電壓。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。 注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如圖4所示。如圖5所示。發(fā)光二極管采用共陽極接法，+5V電源供電，~。如圖6所示。光電耦合器由發(fā)光源和受光器兩部分組成。光敏三極管接受光照后即可導(dǎo)通，從而產(chǎn)生電信號(hào)。主要考慮接驅(qū)動(dòng)器和外接電阻。圖7 光電耦合電路原理圖功率放大電路：功率放大電路的功能是將環(huán)形分配器送來的弱電信號(hào)變?yōu)閺?qiáng)電信號(hào)，在這里采用單電壓驅(qū)動(dòng)電路。圖8 功率放大電路3 步進(jìn)電機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)主程序流程圖如圖9所示。圖10 中斷子程序流程圖 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP LP0 ORG 0013H LJMP LP1 ORG 0100HMAIN: MOV R7,40H MOV P0,04H MOV IE,85H 。 JB TP 。正轉(zhuǎn)START1:MOV P1,00H MOV A,R0 MOV DPTR,TABLE MOVC A,A+DPTR JZ START 。電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) MOV P1,00H LCALL
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