基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計論文(已改無錯字)
2023-07-19 18:52:24 本頁面
【正文】 ULN2003的作用：ULN2003是大電流驅(qū)動陣列,多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中。可直接驅(qū)動繼電器等負(fù)載。 輸入5VTTL電平，輸出可達(dá)500mA/50V，完全滿足驅(qū)動要求。 ULN2003內(nèi)部電路圖 ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列,由七個硅NPN達(dá)林頓管組成。,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路 直接相連,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器。ULN2003 是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點,適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng)。其引腳中1和12和13和14和15和16和17和10分別為每相電路的輸入/輸出口，8接地9接電源。 五線步進(jìn)電機(jī)根據(jù)測量各線間阻值的不同找出電源線與ULN2003COM端接入5V電壓，對應(yīng)輸入端子接入單片機(jī)P1口。 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動ULN2003整體電路圖 進(jìn)行對比后設(shè)計決定采用LCD液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,與普通數(shù)碼管相比功耗較小，硬件連接簡單。所以顯示部分采用1602液晶顯示。 602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162個字符芯片，工作電壓:—，工作電流:()，模塊最佳工作電壓:，字符尺寸:(WH)mm。 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。 1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如下：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無 1602讀寫控制設(shè)定 根據(jù)1602引腳功能，其中3腳連接電位器103后接地以調(diào)節(jié)對比度，714腳接單片機(jī)P0口傳輸顯示數(shù)據(jù)。 1602連線圖至此硬件系統(tǒng)各模塊全部設(shè)計完成。 第四章 軟件設(shè)計 程序設(shè)計思路 STC89C52單片機(jī)時鐘晶振為12MHz，故每條指令的周期為1us。根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求進(jìn)行按鍵掃描、顯示掃描、電機(jī)狀態(tài)控制，并根據(jù)功能要求進(jìn)入各個功能模塊。在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中單片機(jī)產(chǎn)生脈沖序列，系統(tǒng)軟件編制采用定時中斷產(chǎn)生脈沖序列。對比指令延時，定時器不占用CPU的時間，CPU在非中短時間內(nèi)可以處理其他事情，唯有到了中斷時間驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)一個脈沖信號，延時的效率和精度都相對提高。 步進(jìn)電機(jī)工作方式為四相八拍式，AABBBCCCDDDA為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)通電順序，若通電順序相反，電機(jī)反向。在編制程序時，先將代碼按照順序放入存儲器中，由步進(jìn)電機(jī)通過接口依次送出相應(yīng)控制代碼，即可控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動。確定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動后，只需要改變給定脈沖的頻率即可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，不過輸出脈沖的頻率不能太快，否則會造成電機(jī)不轉(zhuǎn)，而發(fā)出嘯聲?？紤]到要使步進(jìn)電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，采用定時器定時輸出控制脈沖。 當(dāng)給系統(tǒng)供電后，通過單片機(jī)復(fù)位電路對系統(tǒng)進(jìn)行上位復(fù)電。系統(tǒng)經(jīng)過定時器和1602初始化以后進(jìn)入循環(huán)按鍵掃描，通過判斷按鍵標(biāo)志后進(jìn)入定時器1的按鍵賦值。當(dāng)按鍵按下后，由對應(yīng)按鍵值來調(diào)用對應(yīng)定時時間的定時器0輸出脈沖進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、加速、減速操作，隨后調(diào)用1602數(shù)據(jù)寫入子函數(shù)、命令寫入子函數(shù)及字符顯示函數(shù)，在1602上顯示方向及速度變化。 主程序流程圖將設(shè)定好的正反脈沖組放入0中，步進(jìn)電機(jī)正反速度ANGZheng和ANGFu表示。每次加減10176。為一級。初始賦值TH=（655351944）/256 TL=(655351944)%256以保證開機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速為180176。/秒。主程序中改變速度的賦值為 TH=(65535(35000/ANG_Fu)) /256 TL=(65535(35000/ANG_Fu))%256以保證沒加減一級速度變化10176。定時器1的定時時間設(shè)為10MS，設(shè)定Time1_Con循環(huán)作為按鍵防抖設(shè)定，由P3amp。0x7定義按鍵標(biāo)志Key_Change和按鍵值Key_Value,， 定時器1鍵盤掃描流程圖 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與改進(jìn)本設(shè)計采用單片機(jī)STC89C52RC做為控制器，通過編譯軟件KEIL C51對源程序進(jìn)行編譯以生成HEX，并與仿真軟件proteus聯(lián)調(diào)，讓單片機(jī)程序控制協(xié)調(diào)各個功能模塊工作。 開發(fā)軟件簡介本設(shè)計在設(shè)計過程中主要用到仿真軟件PROTEUS和C51編譯器keil這兩個開發(fā)軟件，其中仿真軟件Proteus的能在不搭建真實的硬件電路板只用Proteus就可以模擬出來了，而keil C51能很好的編譯單片機(jī)程序，并且在keil里面方便的調(diào)試單片機(jī)的程序。并且仿
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