at89c51單片機控制步進電機-在線瀏覽
2024-08-17 11:40本頁面
【正文】 ULN2803復(fù)位電路～ 數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速和狀態(tài)鍵盤控制 電路～ P AT89C51 圖2總體設(shè)計方框圖 設(shè)計原理分析:步進電機步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合于單片機控制。步進電機分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR）和混合式(HB)，步進電機又稱為脈沖電機，是工業(yè)過程控制和儀表中一種能夠快速啟動，反轉(zhuǎn)和制動的執(zhí)行元件，其功用是將電脈沖轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或直線位移，由于開環(huán)下就能實現(xiàn)精確定位的特點，使其在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。步進電機旋轉(zhuǎn)的角度由輸入的電脈沖數(shù)確定，所以，也有人稱步進電機為數(shù)字/角度轉(zhuǎn)換器。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進電機轉(zhuǎn)動。②步進電機的靜態(tài)指標及術(shù)語相數(shù)：產(chǎn)生不同隊N、S磁場的激磁線圈對數(shù)，常用m表示。步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。四相運行時步距角為θ=360度/（50*4）=，八拍運行時步距角為θ=360度/（50*8）=。靜轉(zhuǎn)矩：電機在額定靜態(tài)作業(yè)下，電機不做旋轉(zhuǎn)運動時，電機轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。雖然靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與電磁激磁匝數(shù)成正比，與定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)。 ③四相步進電機的脈沖分配規(guī)律目前，對步進電機的控制主要有分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器、軟件環(huán)形脈沖分配器、專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器等。四相步進電機的工作方式為四相單四拍，雙四拍和四相八拍工作的方式。本設(shè)計的電機工作方式為四相單四拍，根據(jù)步進電機的工作的時序和波形圖，總結(jié)出其工作方式為四相單四拍時的脈沖分配規(guī)律，四相雙四拍的脈沖分配規(guī)律，在每一種工作方式中，脈沖的頻率越高，其轉(zhuǎn)速就越快，但脈沖頻率高到一定程度，步進電機跟不上頻率的變化后電機會出現(xiàn)失步現(xiàn)象，所以脈沖頻率一定要控制在步進電機允許的范圍內(nèi)。系統(tǒng)的輸出線與步進電機的繞組數(shù)有關(guān)。~，由于P1口驅(qū)動能力不夠，因而用一片2803增加驅(qū)動能力。數(shù)碼管采用共陽的。最小系統(tǒng)只要是為了使單片機正常工作。顯示電路主要是為了顯示電機的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速。 （1）控制電路根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，控制輸入部分設(shè)置了啟動控制，換向控制，加速控制和減速控制按鈕，分別是KKSS3，控制電路如圖4所示。當KK2的狀態(tài)變化時，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的電機的啟動和正反轉(zhuǎn)控制。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SS3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。~~4B口，經(jīng)信號放大后從1C~4C口分別輸出到電機的A、B、C、D相。在顯示電中，主要是利用了單片機的P0口和P2口。第一個數(shù)碼管接的a、b、c、d、e、f、g、~，用于顯示電機正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，正轉(zhuǎn)時顯示“1”，反轉(zhuǎn)時顯示“一”，不轉(zhuǎn)時顯示“0”。電路如圖6所示。圖7 Proteus仿真圖 繪制原理圖和PCB圖是注意庫中沒有的原件要自己會出，注意電氣特性。圖 8 Protel電子線路原理圖圖9 PCB圖表三 元件名稱、大小和封裝形式.元件名稱 大小 封裝形式R11KR610KR410KR510KR310KX112MHZXTAL1C122C222pFC322pFR2100R7100R8100A2AMBERCADIP12A1AMBERCADIP12U1AT89C51DIP40U3MOTOR STEPPERTO3S2SWPBDIPS3SWPBDIP4S5SW SPDTSDPTU2ULN2803DIP18 軟件設(shè)計 （1）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P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。開始 初始化 顯示N啟動開關(guān)為0? Y 停止計時器N速度值為0？ Y 停止計時器啟動計時器 延時圖10主程序流程圖 （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，速度就快。程序流程圖如圖11所示。速度增加按鈕S2為INT0中斷，其程序流程為原數(shù)據(jù)，當值等于7時，不改變原數(shù)值返回，小于7時，數(shù)據(jù)加1后返回；速度減少按鈕S3，當原數(shù)據(jù)不為0，減1保存數(shù)據(jù)，原數(shù)據(jù)為0則保持不變。 外部中斷入口 保護現(xiàn)場
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