單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)(共32頁)

1、PAGE 畢業(yè)設(shè)計(jì)(b y sh j)（論文）設(shè)計(jì)(論文)題目單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)姓 名：學(xué) 號(hào)：學(xué) 院：專 業(yè)：年 級(jí)指導(dǎo)教師：目 錄摘 要1Abstract1一、引言(ynyn)3（一）設(shè)計(jì)(shj)概述3（二）本設(shè)計(jì)(shj)的主要任務(wù)及功能3二、單片機(jī)簡介3（一）單片機(jī)概論3（二）單片機(jī)的主要特點(diǎn)3（三）單片機(jī)的選型4三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的簡介6（一）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)6（二）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類8（三）步進(jìn)電機(jī)通電方式與運(yùn)行原理9（四）步進(jìn)電機(jī)的速度控制10四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)11（一）系統(tǒng)初始化12（二）系統(tǒng)待機(jī)，鍵盤掃描13（三）步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，脈沖輸出16（四）下位機(jī)數(shù)據(jù)接收18（

2、五）系統(tǒng)仿真19五、總結(jié)20（一）結(jié)論(jiln)21（二）結(jié)語(jiy)21參考(cnko)文獻(xiàn)22附 錄23謝 辭27PAGE 36摘 要 近年來，隨著微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及數(shù)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的發(fā)展，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在機(jī)械、輕工、精密機(jī)械等領(lǐng)域，特別是數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)上得到了廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)具有控制簡便定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)，鑒于傳統(tǒng)的脈沖系統(tǒng)移植性不好，本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)控制系統(tǒng)代替脈沖發(fā)生器和脈沖分配器，用軟件的方法產(chǎn)生控制脈沖，通過(tnggu)軟件編程可以方便的控制步進(jìn)電機(jī)的加減速和轉(zhuǎn)向。本設(shè)計(jì)采用51單片機(jī)來控制

3、步進(jìn)電機(jī)(dinj)，并給出步進(jìn)電機(jī)的三相單三拍和三相六拍的單片機(jī)控制的具體實(shí)現(xiàn)方法，用匯編程序?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向進(jìn)行控制。關(guān) 鍵 詞步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)，控制系統(tǒng)，軟件編程，匯編語言AbstractIn recent years, with microelectronics technology, power electronic technology and single-chip microcomputer technology development, and the wide application of CNC system, promote the stepping motor

4、drive and control system development, make the stepper motor in machinery, light industry, precision machinery, etc, especially CNC machine has been widely used. Stepper motor has the advantages of easy control and exact placement, whereas the transplant of tradtional pulse is poor, this design usin

5、g portable single-chip microcomputer control system in place of the pulse generator and pulse splitter, use software method control pulse through programming can easily control the stepping motor deceleration and steering. This design USES the 51-series microcomputer to control and stepper motors, s

6、tep motor three-phase list three clap and three-phase six-step clap of single-chip microcomputer control, using the method of stepping motor assembly program to control the speed and direction. Key wordsStepping motor，Single Chip Microcomputer，Control system，Software programming，Assembly language引言(

7、ynyn)在工業(yè)控制系統(tǒng)中，通常要控制機(jī)械部件的平移和傳動(dòng)，對位移和角度的控制要求較高，一般電機(jī)很難實(shí)現(xiàn)(shxin)對位置和角度的精確控制，而步進(jìn)電機(jī)可精確實(shí)現(xiàn)所設(shè)定的角度和轉(zhuǎn)數(shù)，具有良好的步進(jìn)特性，最適合于數(shù)字控制，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的位移與輸入脈沖數(shù)成正比。因此，當(dāng)它轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)后沒有累計(jì)誤差，具有良好的跟隨性。由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既簡單廉價(jià)，又可靠。而且步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，易于起停、正反轉(zhuǎn)及變速。因此被廣泛應(yīng)用于開環(huán)數(shù)控機(jī)床、繪圖儀、自動(dòng)記錄儀表等。而單片機(jī)芯片體積小，兼容性強(qiáng)，高速度，低價(jià)格，低工作電壓，低功耗等特點(diǎn)，使單片機(jī)成為驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制單元。用單片機(jī)控制步

8、進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源是近年來發(fā)展起來的一種新型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的控制方式。利用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)不僅靈活、方便、便于實(shí)現(xiàn)、編程容易、節(jié)約成本，并且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)，因此可在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。（一），設(shè)計(jì)(shj)概述本設(shè)計(jì)的功能是實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于51單片機(jī)控制的三相步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng),由單片機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào),步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器收到驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)后,步進(jìn)電機(jī)將會(huì)按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,將電脈沖轉(zhuǎn)化成角位移。電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率來控制決定,可以通過控制脈沖的個(gè)數(shù)來控制角位移量從而達(dá)到調(diào)速的目的。（二），本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及功能結(jié)合對步進(jìn)電機(jī)的了解，然后對步進(jìn)電機(jī)的控制原理和驅(qū)動(dòng)方

9、式作系統(tǒng)的說明，采用51單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)，并給出步進(jìn)電機(jī)的三相單三拍和三相六拍的單片機(jī)控制的具體實(shí)現(xiàn)方法，用匯編程序?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向進(jìn)行控制。 主要內(nèi)容如下：1.通過控制面板鍵盤來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、模式及加減速。2.通過上位機(jī)控制面板來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、模式及加減速。單片機(jī)簡介，單片機(jī)概論單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一

10、個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。（二），單片機(jī)的主要特點(diǎn)單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上的最大特點(diǎn)是把CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。就其組成和功能而言，一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 由于單片機(jī)的這C種結(jié)構(gòu)形式及它所采取的半導(dǎo)體工藝，使其具有很多顯著的特點(diǎn)，因而在各個(gè)領(lǐng)域都得到了迅猛的發(fā)展。單片機(jī)主要發(fā)如下特點(diǎn)：1.有優(yōu)異(yuy)的性能價(jià)格比。 2.集成(j chn)度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強(qiáng)磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下

11、工作。 3.控制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次(dn c)的微機(jī)。 4.低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 5.外部總線增加了I C及SPI等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。 6.單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。（三），單片機(jī)的選型本課題對單片機(jī)沒有什么特殊要求，因此選擇了市場上比較主流的51系列單片機(jī)，具體使用AT89C51片子，51單片機(jī)內(nèi)部具有的硬件資源如圖1所示。外部中斷中斷控制4kBEPROMCPUOSC總線控制

12、128BRAM48 I/O口定時(shí)器1定時(shí)器0串行口P0 P1 P2 P3TXD RXD計(jì)數(shù)器輸入 圖1，51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 該單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：1.與MCS-51系列單片機(jī)兼容； 2.4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器；3.壽命：1000寫/擦循環(huán)；4.數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年；5.全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz；6.三級(jí)程序(chngx)存儲(chǔ)器鎖定；7.128*8位內(nèi)部(nib)RAM；8.32可編程I/O線；9.兩個(gè)(lin )16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；10.5個(gè)中斷源 ；11.可編程串行通道；12.低功耗的閑置和掉電模式；13.片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。AT89C51單片機(jī)的引腳 圖2，80C51VCC：供電

13、電壓。 GND：接地。 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。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。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。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。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。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部

14、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。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(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。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 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。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并

15、用作輸入。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。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 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FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。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。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。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。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外

16、，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(yuxio)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管(bgun)是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。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。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入(shr)及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTA

17、L2：來自反向振蕩器的輸出。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的簡介進(jìn)電機(jī)又稱脈沖電機(jī)或階躍電機(jī),是一種將脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移(或線位移)的電磁裝置，是一種特殊的電動(dòng)機(jī)。一般電動(dòng)機(jī)都是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)則有定位和運(yùn)轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入肘步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，每給它一個(gè)脈沖信號(hào)，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量和輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)繞組通電的相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在沒有脈沖輸入時(shí)，在繞組電源的激勵(lì)下氣隙磁場能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)。 （一），步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)1.步距角指每給一個(gè)電脈沖信號(hào)

18、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所應(yīng)轉(zhuǎn)過的角度的理論值。用b表示步則有式中，Zr二轉(zhuǎn)子齒數(shù)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其速度控制ml一運(yùn)行拍數(shù)，通常(tngchng)等于相數(shù)或相數(shù)的整數(shù)倍。2.齒距角相鄰(xin ln)兩齒中心線間的夾角，通常定子和轉(zhuǎn)子具有相同的齒距角。齒距式中，Zr為轉(zhuǎn)子(zhun z)齒數(shù)3.零位或初始穩(wěn)定平衡位置指不改變繞組通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子在理想空載狀態(tài)下的平衡位置。4.失調(diào)角失調(diào)角是指轉(zhuǎn)子偏離零位的角度。5.矩角特性矩角特性是指不改變各相繞組的通電狀態(tài)，即一相或幾相繞組同時(shí)通電流時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系，即T=f(e)，如圖3所示 圖3，矩角特性6.最大靜轉(zhuǎn)矩矩角特性上轉(zhuǎn)矩最大值稱為最大靜轉(zhuǎn)矩。7.最大

19、靜轉(zhuǎn)矩特性繞組電流改變時(shí)，最大靜轉(zhuǎn)矩與相應(yīng)電流的關(guān)系稱為最大靜轉(zhuǎn)矩特性8.精度步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度有兩種表示方法:一種是用步距誤差最大值來表示種是用步距累積誤差最大值來表示。最大步距誤差是指電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)相鄰兩步之間最大步距和理想步距值，用理想步距的百分?jǐn)?shù)表示。最大累積誤差是指任意位置開始經(jīng)過任意步之間，角位移誤差的最大9.響應(yīng)頻率在某一頻率范圍內(nèi)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以任意運(yùn)行而不會(huì)丟失一步，則這一最大率稱為響應(yīng)頻率。通常用起動(dòng)頻率來做為衡量的指標(biāo)。它是指在一定負(fù)載下直起動(dòng)而不失步的極限頻率，稱為極限起動(dòng)頻率或跳變頻率。10.運(yùn)行頻率指拖動(dòng)一定負(fù)載使頻率(pnl)連續(xù)上升時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能不失步運(yùn)行的極限頻

20、率。11.起動(dòng)(q dn)矩頻特性在給定的驅(qū)動(dòng)條件下，負(fù)載(fzi)慣量一定時(shí)，起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系為起動(dòng)矩頻特性，又稱為牽入特性。如圖4所示 圖4，矩頻特性12.運(yùn)行矩頻特性在負(fù)載慣量不變時(shí)，運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系稱為運(yùn)行矩頻特性，稱為牽出特性。如圖4所示。13. 慣頻特性在負(fù)載力矩一定時(shí)，頻率和負(fù)載慣量之間的關(guān)系，稱為慣頻特性。慣頻特性又分為起動(dòng)慣頻特性和運(yùn)行慣頻特性。如圖5所示 圖5，慣頻特性14.單步響應(yīng)單步響應(yīng)是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在帶電不動(dòng)的情況下，改變一次脈沖電壓，轉(zhuǎn)起動(dòng)到停止的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖6所示。 圖6，單步(dn b)響應(yīng) （二），步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類(fn li) 步進(jìn)

21、電動(dòng)機(jī)的種類很多，從廣義上講，步進(jìn)電機(jī)的類型分為機(jī)械式、電磁式和組合式三大(sn d)類型。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電磁式步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式(VR)、永磁式(PM)和混合式(HB)三大類;按相數(shù)分則可分為單相、兩相和多相三種。目前使用最為廣泛的為反應(yīng)式和混合式步進(jìn)電機(jī)。1.反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(VR)，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成的，轉(zhuǎn)子中沒有繞組。它的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，步距角可以做得很小，但動(dòng)態(tài)性能較差。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)有單段式和多段式兩種類型。2.永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)，永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是用永磁材料制成的，轉(zhuǎn)子本 身就是一個(gè)磁源。轉(zhuǎn)子的極數(shù)和定子的極數(shù)相同，所以一般步距角比較大。它輸出轉(zhuǎn)矩大，動(dòng)態(tài)

22、性能好，消耗功率小(相比反應(yīng)式)，但啟動(dòng)運(yùn)行頻率較低，還需要正負(fù)脈沖供電。3.混合式步進(jìn)電機(jī)(HB)，混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)?；旌鲜脚c傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪聲低、低頻振動(dòng)小。由于能夠開環(huán)運(yùn)行以及控制系統(tǒng)比較簡單，因此這種電機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目的更注重整個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，所以只采用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖7

23、所示 圖7，反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型(dinxng)結(jié)構(gòu)（三），步進(jìn)電機(jī)(dinj)通電(tng din)方式與運(yùn)行原理 本設(shè)計(jì)主要涉及了三相六拍和三相單三拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電方式，下面就這兩種通電方式加以介紹。工作時(shí)以電脈沖向A、B、C三相控制繞組輪流通入直流電流，轉(zhuǎn)子就會(huì)一步步地轉(zhuǎn)動(dòng)。因輪流通電方式的不同，三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有三相單三拍、三相雙三拍、三相六拍等三種通電方式。每改變一次通電狀態(tài)為一拍?！叭摹敝敢粋€(gè)通電循環(huán)為三拍，“六拍”則指一個(gè)通電循環(huán)為六拍?！皢巍笔侵该颗闹挥幸幌嗬@組通電，“雙”則指每拍有兩相繞組通電。三相六拍是單、雙拍方式。1.單三拍通電方式的基本原理設(shè)A相首先通電（B、

24、C兩相不通電），產(chǎn)生A-A軸線方向的磁通，并通過轉(zhuǎn)子形成閉合回路。這時(shí)A、A極就成為電磁鐵的N、S極。在磁場的作用下，轉(zhuǎn)自總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置，也就是要轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子的齒對齊A、A極的位置；接著B相通電（A、C兩相不通電），轉(zhuǎn)子便順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過30，它的齒和C、C極對齊。不難理解，當(dāng)脈沖信號(hào)一個(gè)一個(gè)發(fā)來時(shí)，如果按ACBA的順序通電，則電機(jī)轉(zhuǎn)子便逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種通電方式稱為單三拍方式。 圖8單三拍通電方式2.六拍通電方式的基本原理設(shè)A相首先(shuxin)通電，轉(zhuǎn)子齒與定子A、A對齊（圖9a）。然后再A相繼續(xù)通電的情況(qngkung)下接通B相。這時(shí)定子B、B極對轉(zhuǎn)子(zhun z)齒2、

25、4產(chǎn)生磁拉力，是轉(zhuǎn)自順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但是A、A極繼續(xù)拉住齒1、3，因此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩個(gè)拉力平衡為止。這時(shí)轉(zhuǎn)子的位置如圖2-3b所示，即轉(zhuǎn)子從圖2-3a位置順時(shí)針轉(zhuǎn)過15。接著A相斷電，B相繼續(xù)通電。這時(shí)轉(zhuǎn)子齒2、4和定子B、B極對齊圖（圖9c），轉(zhuǎn)子從（圖9b）的位置又轉(zhuǎn)過了15。其位置如圖9d所示。這樣，如果按AA、BBB、CCC、AA的順序輪流通電，則轉(zhuǎn)子便順時(shí)針方向一步一步的轉(zhuǎn)動(dòng)，步角距15。電流交換六次，磁場旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子前進(jìn)了一個(gè)齒距角。如果按AA、CCC、BBB、AA的順序通電，則電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種通電方式稱為六拍方式。 圖9，六拍通電方式（四），步進(jìn)電機(jī)的速度控制如果給步進(jìn)

26、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。2個(gè)脈沖的間隔越短,步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整送給步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率,就可以對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。步進(jìn)電機(jī)的加減速控制在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果信號(hào)變化太快,步進(jìn)電機(jī)由于慣性跟不上電信號(hào)的變化,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步現(xiàn)象。所以,步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí),必須有加速過程,在停止時(shí)必須有減速過程。理想的加速曲線一般為指數(shù)曲線,步進(jìn)電機(jī)整個(gè)減速過程的頻率變化規(guī)律是整個(gè)加速過程頻率變化規(guī)律的逆過程。選定的曲線比較符合步進(jìn)電機(jī)加減速過程的運(yùn)行規(guī)律,能充分利用步進(jìn)電機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩 ,快速響應(yīng)性好,縮短加減速的時(shí)間,并可防止失步和過沖現(xiàn)象。在一個(gè)實(shí)

27、際的控制系統(tǒng)中,要根據(jù)負(fù)載的情況來選擇步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)能響應(yīng)而不失步的最高步進(jìn)頻率稱為 “啟動(dòng)頻率”,與此類似 , “停止頻率” 是指系統(tǒng)控制信號(hào)突然關(guān)斷,步進(jìn)電機(jī)不沖過目標(biāo)位置的最高步進(jìn)頻率。電機(jī)的啟動(dòng)頻率、停止頻率和輸出轉(zhuǎn)矩都要和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相適應(yīng),有了這些數(shù)據(jù) ,才能有效地對電機(jī)進(jìn)行加減速控制。加速過程由突跳頻率加加速曲線組成(減速過程反之)。突跳頻率是指步進(jìn)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)突然施加的脈沖啟動(dòng)頻率 f 0。步進(jìn)電機(jī)的最高起動(dòng)頻率(突跳頻率)一般為 0. 1 kHz 到 34 kHz ,而最高運(yùn)行頻率則可以達(dá)到 N 102kHz。以超過最高起動(dòng)頻率的頻率直接起動(dòng) ,會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步的現(xiàn)

28、象。較為理想的起動(dòng)曲線應(yīng)是按指數(shù)規(guī)律起動(dòng)。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)對起動(dòng)段的處理可采用按直線擬合的方法 ,即階梯加速法。一般可按2種情況處理。(1)已知突跳頻率,則按突跳頻率分段(fn dun)起動(dòng),分段數(shù) n = f/f0；(2)未知突跳頻率,則按段擬合至給定的起動(dòng)頻率 ,每段頻率的遞增(dzng)量(也稱階梯頻率)f = f/8 ,即采用8段擬合。在運(yùn)行(ynxng)控制過程中,將起始的速度(頻率)分為 n 分 ,作為階梯頻率,采用階梯加速法將速度連續(xù)升到所需要的速度,然后鎖定,按預(yù)置的曲線運(yùn)行,如圖10所示。 圖10，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行過程中頻率變化曲線 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的加/減速控制,實(shí)際上就是控制

29、發(fā)脈沖的頻率。加速時(shí),使脈沖頻率增高,減速時(shí)則相反。如果使用定時(shí)中斷來控制電機(jī)的速度 ,加減速控制就不斷改變定時(shí)器的初值。速度從v1v2 變化 ,如果是線性增加,則按給定的斜率加/減速;如果是突變,則按階梯加速法處理。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制的最大特點(diǎn)是開環(huán)控制，不需要反饋信號(hào)。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)量的誤差累計(jì)。由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如圖11所示。 圖11，單片機(jī)控制(kngzh)步進(jìn)電機(jī) 系統(tǒng)軟件主流程：系統(tǒng)上電復(fù)位后，先經(jīng)過必要的參數(shù)初始化后，便進(jìn)入按鍵查詢，等待(dngdi)操作，當(dāng)有按鍵按下后，程序便調(diào)用相應(yīng)的子程序運(yùn)行。流程圖如圖12所示。 圖12，系統(tǒng)(xtng)的

30、主流程圖（一），系統(tǒng)初始化即對相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行初始化，包括系統(tǒng)上電默認(rèn)的運(yùn)行參數(shù)設(shè)定（正向、速度50R/MIN、三相單三拍、連續(xù)運(yùn)行模式）、系統(tǒng)各指針復(fù)位、中斷設(shè)定、定時(shí)器設(shè)定、堆棧設(shè)定、變量初始值設(shè)定等等。 圖13主要(zhyo)程序如下：MAIN: MOV SP,#60H ;將堆棧(duzhn)SP地址置為01100000 MOV R2,#01H ;對步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制(kngzh)單元R2賦初值，默認(rèn)正轉(zhuǎn) MOV R4,#01H ;R4為模式控制單元，默認(rèn)是三相單三拍 MOV P1,#0F0H ;程序通電執(zhí)行時(shí)，電機(jī)默認(rèn)停機(jī) MOV TMOD,#01H ;置定時(shí)0為方式1 MOV TH0

31、,#0D8H ;為定時(shí)器0賦初值，默認(rèn)初速為50R/MIN MOV TL0,#0F0H MOV 25H,#0FFH ;設(shè)置調(diào)速單元低八位 MOV 24H,#00H ;設(shè)置調(diào)速單元高八位 SETB EA ;開單片機(jī)總中斷 SETB ET0 ;開定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0允許 MOV R0,#00H ;設(shè)定查表初值 MOV R7,#5 ;初始速度檔數(shù) （二），系統(tǒng)待機(jī)，鍵盤掃描 系統(tǒng)經(jīng)過初始化后，便進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待鍵入相應(yīng)操作 鍵盤掃描流程圖： 圖14，鍵盤(jinpn)掃描流程圖定義(dngy)按鍵變量： K0 EQU P0.0 ;起、停鍵 K1 EQU P0.1 ;加速(ji s)鍵 K2 EQU P

32、0.2 ;減速鍵 K3 EQU P0.3 ;正反轉(zhuǎn)控制鍵 K4 EQU P0.4 ;模式選擇鍵：三相單三拍 K5 EQU P0.5 ;模式選擇鍵：三相六拍鍵盤掃描程序：KEY0: JB K0,KEY1 ;檢測鍵K0是否按下 ACALL DELAY ;按鍵必須持續(xù)一定時(shí)間（這里為10MS） JB K0,KEY1 ;KO按下是否持續(xù)10MS JNB K0,$ ;按鍵是否放開，消抖動(dòng) CPL 00H ;檢測(jin c)程序運(yùn)行狀態(tài) JNB 00H,KEY00 ;如果(rgu)為運(yùn)行中則跳至停止程序，否則繼續(xù) SETB TR0 ;啟動(dòng)(qdng)定時(shí)器0 AJMP KEY1 ;檢測下一按鍵 KEY0

33、0: MOV P1,#0F0H ;停止程序，使電機(jī)停轉(zhuǎn) CLR TR0 ;關(guān)閉定時(shí)器0 KEY1: JB K1,KEY2 ;檢測鍵K1是否按下 ACALL DELAY ;按鍵必須持續(xù)一定時(shí)間（這里為10MS） JB K1,KEY2 ;K1按下是否持續(xù)10MS JNB K1,$ ;按鍵是否放開，消抖動(dòng) MOV A,R7 ;將調(diào)速系數(shù)移入累加器 ADDC A,#5 ;增加調(diào)速系數(shù)，加速 MOV R7,A CJNE R7,#255,KEY2 ;是否達(dá)到了最高速980R/MIN？是則不加 MOV R7,#255 ;如果達(dá)到了最高速則不再增加，以最高速轉(zhuǎn)動(dòng) KEY2: JB K2,KEY3 ACALL

34、DELAY JB K2,KEY3 JNB K2,$ MOV A,R7 SUBB A,#5 ;減少調(diào)速系數(shù)，減速 MOV R7,A CJNE R7,#0,KEY3 ;是否達(dá)到了最低速？是則不減 MOV R7,#5;如果達(dá)到了最低速則不再減少，以最低速8R/MIN轉(zhuǎn)動(dòng) KEY3: JB K3,KEY4 ACALL DELAY JB K3,KEY4 JNB K3,$ MOV A,R2 ;將轉(zhuǎn)向控制單元移入累加器 CPL A ;取反，即正轉(zhuǎn)時(shí)按下變反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時(shí)按下變正轉(zhuǎn) MOV R2,A KEY4: JB K4,KEY5 ACALL DELAY JB K4,KEY5 JNB K4,$ MOV DPTR

35、,#TAB1 ;K4如果按下則電機(jī)按單三拍模式轉(zhuǎn)動(dòng) MOV R4,#01H KEY5: JB K5,KEY6 ACALL DELAY JB K5,KEY6 JNB K5,$ MOV DPTR,#TAB2 ;K5如果按下則電機(jī)按六拍模式(msh)轉(zhuǎn)動(dòng) MOV R4,#00H KEY6: SJMP KEY0 ;繼續(xù)(jx)檢測按鍵 （三），步進(jìn)電機(jī)(dinj)運(yùn)行，脈沖輸出 1.延時(shí)程序 DELAY:MOV R6,#20 DELAY1:MOV R5,#248 DJNZ R5,$ DJNZ R6,DELAY1 RET 所用單片機(jī)晶振為fosc=12MHZ，則每個(gè)機(jī)器周期t=fosc/12=1S.則上

36、面這段程序所表示的延時(shí)時(shí)間為：T=20*（248*2+2）+2+2=10002S10ms 2.脈沖輸出 由上文步進(jìn)電機(jī)的介紹可以得出三相單三拍和三相六拍的控制模型如下面的表所示（P1口輸出）：P1口輸出狀態(tài)繞組控制字00000001A01H00000010B02H00000100C04H 表1，三相單三拍的控制模型P1口輸出狀態(tài)繞組控制字00000001A01H00000011AB03H00000010B02H00000110BC06H00000100C04H 表2，三相六拍的控制模型三相單三拍的輸出脈沖程序，設(shè)R2為轉(zhuǎn)向控制單元，改變延時(shí)程序延時(shí)的時(shí)間就可以改變步進(jìn)電機(jī)的的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)用此子

37、程序就可以讓點(diǎn)擊連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，程序如下：RUN: MOV A,R2 JZ FANZ ZHENGZ: MOV A,#01H MOV P1,A ACALL DELAY MOV A,#02H MOV P1,A ACALL DELAY MOV A,#04H MOV P1,A ACALL DELAY RET FANZ: MOV A,#04H MOV P1,A ACALL DELAY MOV A,#02H MOV P1,A ACALL DELAY MOV A,#01H MOV P1,A ACALL DELAY RET上面那段程序是采用軟件延時(shí)的辦法進(jìn)行速度控制,其缺點(diǎn)是控制精度低。而且在實(shí)際應(yīng)用中,系統(tǒng)中除了

38、(ch le)步進(jìn)電機(jī)外還有其他控制對象 ,在處理其他任務(wù)時(shí)就不能對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行有效地控制,無法滿足步進(jìn)電機(jī)的控制要求。因此 ,比較實(shí)用的方法是采用定時(shí)器工作在中斷方式下,可以達(dá)到比較高的控制精度。下面給出三相六拍步進(jìn)電機(jī)的中斷程序進(jìn)行速度控制的程序，改變定時(shí)器0的初值便可以改變速度，定時(shí)器0溢出中斷時(shí)便執(zhí)行中斷程序，改變R2內(nèi)容便可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向：ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP RUNMAIN: MOV SP,#60H MOV R2,#01H MOV TMOD,#01HMOV TL0,#78H MOV TH0,#0ECHSETB EASETB ET0SETB

39、 TR0MOV P1,#0F0HMOV R0,#00HRUN: MOV A,R2 JZ FANZHENG: MOV TL0,R6 MOV TH0,R7 MOV DPTR,#TAB1 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV P1,AINC R0 CJNE R0,#06H,RET0 MOV R0,#00HRET0: RETIFAN: MOV TL0,R6 MOV TH0,R7MOV DPTR,#TAB2MOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV P1,AINC R0CJNE R0,#06H,RET0MOV R0,#00HRETITAB1:DB 01H,03H,02H,06H,0

40、4HTAB2:DB 04H,06H,02H,03H,01H END （四），下位(xi wi)機(jī)數(shù)據(jù)接收 上位機(jī)把對控制對象的命令通過串口傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過中斷方式接收并保存至接收緩存區(qū)，再對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)判斷(pndun)速度檔數(shù)以及電動(dòng)機(jī)模式，同時(shí)判斷步進(jìn)電機(jī)應(yīng)正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)中串口工作在串口模式1，波特率為9600b/s，使用SCON，SBUF作為其串口控制寄存器和串口數(shù)據(jù)緩沖器;參考程序(chngx)如下: ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0023H ;串行口的中斷入口地址 LJMP JIESHOU ;串行口的中斷程序 MAIN: MOV

41、 SP,#60H ;將堆棧SP地址置為01100000 MOV TMOD,#20H ;置定時(shí)1為方式2 MOV TH1,#0F4H ;置定時(shí)器1初值 MOV TL1,#0F4H SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器1 SETB EA ;開單片機(jī)總中斷 SETB ET0 ;開定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0允許 SETB ES ;開串口中斷 MOV SCON,#50H ;設(shè)定串行方式1并允許接收 MOV R1,#30H ;R1為接收緩沖區(qū)的首地址(dzh) MOV R3,#10H ;R3為接收(jishu)的數(shù)據(jù)塊長度 JIESHOU: PUSH PSW PUSH ACC CLR RI MOV A,SBUF MOV

42、R1,A INC R1 DJNZ R3,HE MOV R7,30H ;接收(jishu)高八位作為調(diào)速系數(shù) MOV A, 31H ;分解后八位，分別作為正反向控 ANL A,#01H ;制系數(shù)和模式控制系數(shù) MOV R2,A MOV A,31H ANL A,#10H SWAP A MOV R4,A CLR RI POP ACC POP PSW HE: RETI END（五），系統(tǒng)仿真本系統(tǒng)的仿真是在PROTEUS的ISIS下進(jìn)行的。Proteus嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺(tái)是一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)

43、的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點(diǎn)主要有：（1）全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢；(2)具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS一232動(dòng)態(tài)仿真、1 C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等；(3)目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片；(4)支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 ，可仿

44、真51、AVR、PIC。Proteus的基本工作過程為: 運(yùn)行Proteus的ISIS程序后,進(jìn)入該仿真軟件的主界面；設(shè)置view菜單下的捕捉對齊和system下的顏色、圖形界面大小等項(xiàng)目；通過工具欄中的p 按鈕,在pick devices窗口中選擇電路所需的元件,放置元件并調(diào)整其相對位置,并進(jìn)行元件參數(shù)設(shè)置和元器件間連線； 編寫程序,在source 菜單的Define code generation tools菜單命令下,選擇程序編譯的工具、路徑、擴(kuò)展名等項(xiàng)目,在source 菜單的Add / remove source files命令下,加入單片機(jī)硬件電路的對應(yīng)程序；通過debug菜單的相

45、應(yīng)命令調(diào)試程序,觀察電路的運(yùn)行情況。此軟件部分配合另外兩位同學(xué)負(fù)責(zé)的上位機(jī)和電路部分進(jìn)行了仿真，所有(suyu)要求基本上都能實(shí)現(xiàn)，信號(hào)輸出圖如下： 圖15，步進(jìn)電機(jī)(dinj)三相單三拍輸出信號(hào)圖16，步進(jìn)電機(jī)三相六拍輸出(shch)信號(hào)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)我及另外兩名同學(xué)（另外兩名同學(xué)分別負(fù)責(zé)上位機(jī)和外圍電路的設(shè)計(jì)）通過分析步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)、工作原理，查閱步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的相關(guān)科技文獻(xiàn)，遵循實(shí)用、簡單、可靠和低成本的原則，設(shè)計(jì)了一種即可用于精度不是很高，但控制需完備的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。從實(shí)驗(yàn)(shyn)的結(jié)果中可以看出，用Proteus軟件進(jìn)行單片機(jī)虛擬仿真可以很好的來檢驗(yàn)程

46、序的正確性，達(dá)到(d do)課題的要求。（一），結(jié)論對于本次設(shè)計(jì)，有以下結(jié)論:1.采用單片機(jī)作為控制核心，利用其強(qiáng)大的功能，把鍵盤電路、驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路和上位機(jī)電路有機(jī)的結(jié)合起來，組成一個(gè)操作方便，交互性強(qiáng)的控制系統(tǒng)。而且整個(gè)系統(tǒng)所包含的技術(shù)幾乎包括了所學(xué)專業(yè)所要求的知識(shí)，有利于實(shí)踐教學(xué)取得最大效果。2.鍵盤電路采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，節(jié)約了單片機(jī)資源。 3.系統(tǒng)軟件采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，具有易維護(hù)性。4.通過做這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能非常有目的的、有機(jī)的去選擇相關(guān)知識(shí)，在比較短的時(shí)間里系統(tǒng)地掌握了單片機(jī)技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)、電子技術(shù)等相關(guān)知識(shí)，并極大的提高了系統(tǒng)的開發(fā)能力。（二），結(jié)語由于水平限制，因此對于控制精

47、度不高，本設(shè)計(jì)選擇了反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，并且采用開環(huán)的驅(qū)動(dòng)電路，如果要想得到更高性能的控制，可以選用混合式的步進(jìn)電機(jī)，采用閉環(huán)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路?？梢钥隙ǎS著技術(shù)的不斷發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的控制應(yīng)用前景將越來越廣闊，而其控制系統(tǒng)也將向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中使我對步進(jìn)電機(jī)有了更深的了解，對單片機(jī)也有了更高層次的了解，了解了在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單I/O接口，外部中斷技術(shù)的基本使用方法，掌握了中斷處理程序的編程方法，在課程設(shè)計(jì)過程中,不斷調(diào)試程序和修改程序,提高了我們對單片機(jī)的應(yīng)用能力，分析問題和解決問題的能力。本次設(shè)計(jì)中，遇到了一些困難，主要原因是平時(shí)的知識(shí)掌握的不夠，通過我和我們小組的

48、另外兩名同學(xué)討論，共同查閱了很多資料和論文后，共同努力才做成的。由于我們以前對這方面接觸比較少，一開始都不知如何下手，我們的指導(dǎo)老師給了我們細(xì)致的講解和大量資料，才使我們少走了很多彎路，在設(shè)計(jì)過程中，老師也給了我們耐心的指導(dǎo)，在這里表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1趙曉安. MCS-51單片機(jī)原理(yunl)及應(yīng)用. 天津：天津大學(xué)出版社，2001.3 2劉寶廷 程樹康等 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)(q dn)控制系統(tǒng).1997年11 月第 1 版3 徐惠民、安德寧 單片微型計(jì)算機(jī)原理接口(ji ku)與應(yīng)用 第1版 北京：北京郵電大學(xué)出版社，19964黃仁欣.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社,20

49、07.2.5劉樂善.微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用.武漢華中科技大學(xué)出版社2007.56潘興民.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2003.7楊新軍. 步進(jìn)電機(jī)程序控制. 英才高職論壇. 2006年第 1期8 劉興輝,畢國玲. 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)研制. 遼寧大學(xué)學(xué)報(bào).自然科學(xué)版.第34卷第4期2007年9吳紅星.電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制專用集成電路及運(yùn)用。北京：中國電力出版社，2006.10何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994.11彭宣戈，黃傳蓮，朱 兵.用單片機(jī)直接控制步進(jìn)電機(jī)的一種方法.井岡山師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，25（5）：70-71.12余

50、祖俊.微機(jī)監(jiān)測與控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京：清華大學(xué)出版社，2002.附 錄附錄1：本設(shè)計(jì)(shj)單片機(jī)程序K0 EQU P0.0 ;定義按鍵(n jin)變量：起、停鍵K1 EQU P0.1 ;加速(ji s)鍵K2 EQU P0.2 ;減速鍵K3 EQU P0.3 ;正反轉(zhuǎn)控制鍵K4 EQU P0.4 ;模式選擇鍵：三相單三拍K5 EQU P0.5 ;三相六拍 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH ;定時(shí)器0溢出中斷入口 LJMP RUN ;中斷執(zhí)行程序 ORG 0023H ;串行口的中斷入口地址 LJMP JIESHOU ;串行口的中斷程序 MAIN: MOV SP,#

51、60H ;將堆棧SP地址置為01100000 MOV R2,#01H ;對步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制單元R2賦初值，默認(rèn)正轉(zhuǎn) MOV R4,#01H ;R4為模式控制單元，默認(rèn)是三相單三拍 MOV P1,#0F0H ;程序通電執(zhí)行時(shí)，電機(jī)默認(rèn)停機(jī) MOV TMOD,#21H ;置定時(shí)0為方式1;定時(shí)1為方式2 MOV TH0,#0D8H ;為定時(shí)器0賦初值，默認(rèn)初速為50R/MIN MOV TL0,#0F0H MOV 25H,#0FFH ;設(shè)置調(diào)速單元低八位 MOV 24H,#00H ;設(shè)置調(diào)速單元高八位 MOV TH1,#0F4H ;置定時(shí)器1初值 MOV TL1,#0F4H SETB TR1 ;啟動(dòng)

52、定時(shí)器1 SETB EA ;開單片機(jī)總中斷 SETB ET0 ;開定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0允許 SETB ES ;開串口中斷 MOV SCON,#50H ;設(shè)定串行方式1并允許接收 MOV R1,#30H ;R1為接收緩沖區(qū)的首地址 MOV R3,#10H ;R3為接收的數(shù)據(jù)塊長度 MOV R0,#00H ;查表首地址 MOV R7,#5 ;默認(rèn)(mrn)速度檔數(shù) KEY0: JB K0,KEY1 ;檢測(jin c)鍵K0是否按下 ACALL DELAY ;按鍵必須持續(xù)一定(ydng)時(shí)間（這里為10MS） JB K0,KEY1 ;KO按下是否持續(xù)10MS JNB K0,$ ;按鍵是否放開，消抖動(dòng)

53、CPL 00H ;檢測程序運(yùn)行狀態(tài) JNB 00H,KEY00 ;如果為運(yùn)行中則跳至停止程序，否則繼續(xù) SETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)器0 AJMP KEY1 ;檢測下一按鍵 KEY00: MOV P1,#0F0H ;停止程序，使電機(jī)停轉(zhuǎn) CLR TR0 ;關(guān)閉定時(shí)器0 KEY1: JB K1,KEY2 ;檢測鍵K1是否按下 ACALL DELAY ;按鍵必須持續(xù)一定時(shí)間（這里為10MS） JB K1,KEY2 ;K1按下是否持續(xù)10MS JNB K1,$ ;按鍵是否放開，消抖動(dòng) MOV A,R7 ;將調(diào)速系數(shù)移入累加器 ADDC A,#5 ;增加調(diào)速系數(shù)，加速 MOV R7,A CJNE R7,#255,KEY2 ;是否達(dá)到了最高速980R/MIN？是則不加 MOV R7,#255 ; ;如果達(dá)到了最高速則不再增加，以最高速轉(zhuǎn)動(dòng) KEY2: JB