步進電機控制

步進電機掌握李博文09211056122名目步進電機掌握〔基于單片機〕 1\l“_TOC_250012“試驗目的 3\l“_TOC_250011“設計任務及要求 3\l“_TOC_250010“工作原理及設計思路 3\l“_TOC_250009“硬件設計 4\l“_TOC_250008“最小系統(tǒng)局部電路： 4\l“_TOC_250007“掌握電路: 5\l“_TOC_250006“驅動電路: 6\l“_TOC_250005“顯示電路: 7\l“_TOC_250004“軟件設計： 8\l“_TOC_250003“C匯編程序： 11\l“_TOC_250002“關鍵技術難點分析： 15\l“_TOC_250001“元器件價格清單： 16\l“_TOC_250000“試驗總結： 16試驗目的了解步進電機掌握的根本原理。把握掌握步進電機轉動的編程方法。設計任務及要求利用單片機通過開關掌握步進電機的23個掌握開關掌握步進電機轉速，K2掌握步進電機轉向。K0-K1中任一開關為“1”時步進電機啟動。K2為“1”電機正轉，為“0”電機反轉。工作原理及設計思路步進電動機是一種將電脈沖信號轉換成相應的角位移〔或線位移〕的機電元件。當步〔即步進角。驅動電路由脈沖信號來掌握，單片機按挨次給繞組施加有序的脈沖電流，就可以掌握轉動的方向則與脈沖的挨次有關。本試驗承受的是28BYJ48型四相八拍電機，電壓為直流5V，當對步進電機施加一系列連相繞阻的通電狀態(tài)轉變一次，也就對應轉子轉過肯定的角度〔一個步距角。當通電狀態(tài)的見的通電方式有單〔A-B-C-D-A),雙四相〔AB-BC-CD-DA-AB),八拍〔A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)5Vp1.3p1.2p1.1p1.0口硬件的電路原圖：344BDBD10BC1234BB5J2BAVCC74LS0475452硬件設計基于單片機的步進電機的掌握的硬件電路包括最小系統(tǒng)、掌握電路、驅動電路、顯示電路四大局部。最小系統(tǒng)局部電路：最小系統(tǒng)只要是為了使單片機正常工作，其主要包括單片機芯片，晶振和復位電路，開關輸入電路，缺一不行。最小系統(tǒng)復位電路的極性電容C3的大小直接影響單片機的復位時間，一般承受10~30uF，最小系統(tǒng)容值越大需要的復位時間越短。單片機最小系統(tǒng)晶振Y1也可以承受6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的狀況下可以承受更高頻率的晶振，單片C1、C215~33pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好。最小系統(tǒng)電路：掌握電路:依據(jù)系統(tǒng)的掌握要求，掌握輸入局部設置了啟動掌握，換向掌握，加速掌握和減速控K1、K2、Sw1、Sw24K1、K2狀態(tài)變化來實現(xiàn)K1、K2P1.0P1.1的狀態(tài)來調用相應的啟動和換向程序，覺察系統(tǒng)的電機的啟動和正反轉掌握。依據(jù)步進電機的工作原理可以知道，步進電機轉速的掌握主要是通過掌握通入電機的脈沖頻率，從而掌握電機的轉速。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速掌握主要是通過定時器的中斷來實現(xiàn)的通過Sw1、Sw2的斷開和閉合，從而掌握外部中斷依據(jù)按鍵次數(shù)，轉變速度值存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)〔該數(shù)據(jù)為定時器的中斷次數(shù)，這樣就轉變了步進電機的輸出脈沖頻率，從而轉變了電機的轉速。5驅動電路:ULN2023P1.0~P1.3輸ULN20231B~4B1C~4CA、B、C、D相。6顯示電路:在該步進電機的掌握器中，電機可以正反轉，可以加速、減速，其中電機轉速的等級P0口和P2陽數(shù)碼管作顯示。第一個數(shù)碼管接的a、b、c、d、e、f、g、hP0.0~P0.710a、b、c、d、e、f、g、h分別接P2.0~P2.7即從1~70”表示轉速為零。電路如以下圖所示。總電路圖如下：7軟件設計：通過分析可以看出，實現(xiàn)系統(tǒng)功能可以承受多種方法，由于隨時有可能輸入加速、加4個局部的工作才能滿足01為了完成轉變速度這一功能。下面分析主程序與定時器中斷程序及外部中斷程序。主程序設計主程序中要完成的工作主要有系統(tǒng)初始值的設置對P1口送初值以打算脈沖安排方式，速度值存儲區(qū)送初值打算步進電機的啟動速度，對方向值存儲區(qū)送初值打算步進電機旋轉方向等內容。主程序流程圖如以下圖所示。810開始開始初始化顯示NY停頓計時器NY停頓計時器啟動計時器延時主程序流程圖主程序流程圖定時中斷設計步進電機的轉動主要是給電機各繞組按肯定的時間間隔連續(xù)不斷地按規(guī)律通入電流，10T0T0中斷入口保護現(xiàn)場N中斷次數(shù)-1=0？Y讀方向指示發(fā)速度脈沖重送相關狀態(tài)恢復現(xiàn)場中斷返回定時中斷程序流程圖〔該數(shù)據(jù)為定時器的中斷次數(shù)，這樣就轉變了步進電機的輸出脈沖頻率，也就是轉變了電機的轉速。速度S2INT0中斷，其程序流程為原數(shù)據(jù)，當值等于7時，不轉變原數(shù)值返回，小于7時，數(shù)據(jù)加1后返回；速度削減按鈕S3，當原數(shù)據(jù)不為01保存數(shù)據(jù)，原數(shù)據(jù)為0則保持不變。程序流程圖如以下圖所示。外部中斷入口外部中斷入口保護現(xiàn)場延時速度=上限值？YNN速度值±1按鈕是否彈起？NY恢復現(xiàn)場中斷返回外部中斷程序流程圖C匯編程序：#include<reg51.h>#defineuintunsignedintsbitk1=P3^4//啟動開關sbitk2=P3^5//換向開關sbits2=P3^2//加速按鈕sbits3=P3^3//減速按鈕0中斷效勞函數(shù)聲明1中斷效勞函數(shù)聲明定時函數(shù)聲明uintspeed,count,r1,i,t,k;main{k=0;t=0;r1=0x11 ;count=1;T01，定時器T0中斷CPU中斷0中斷1中斷初始值TL0=0x2c;for(;;){if(k1==0)//推斷啟動開關，假設沒有啟動{P0=0xff;P2=0xff;TR0=0;//停頓定時}else//假設啟動{0/〔即為‘-〕1B,C〔1〕if(speed==0){P2=0xc0;00，且定時器停頓工作}0則啟動定時器}}}0函數(shù)〔加速〕{7時speed=speed+1;1{for(i=0;i<10;i++);}}{0時speed=speed-1;1{for(i=0;i<10;i++);}}voidzd_t0ist(voidinterrupt1//啟動定時函數(shù){TL0=0xf0;switch(speed)//推斷速度的大小{低位數(shù)碼管顯示速度的大小case1:P2=0xf9;count=60;break;case2:P2=0xa4;count=40;break;4:P2=0x99;count=30;break;5:P2=0x92;count=28;break;6:P2=0x82;count=25;break;case7:P2=0xf8;count=21;break;default:break;}if(t==0)if(t>0)t=t-1;0則逆向旋轉{if(t==0){switch(k){case0:P1=0x01;break;case1:P1=0x02;break;case2:P1=0x04;break;case3:P1=0x08;break;default:break;}k=k+1;k=0;}}//1則正向旋轉{if(t==0){switch(k){case0:P1=0x08;break;case1:P1=0x04;break;case2:P1=0x02;break;case3:P1=0x01;break;default:break;}k=k+1;k=0;}}}關鍵技術難點分析：方始終轉變步進電機的轉向。元器件價格清單：個數(shù)元件大小價格4電阻1k0.42電阻10k0.22電容33pF0.21電容22uF0.21STC89C5151ULN2023A25開關SW-