1、(此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)洛洛 阳阳 理理 工工 学学 院院课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书课程名称 单片机原理及接口技术 设计课题 基于单片机控制步进电机 专 业 自动化 班 级 B120439 姓 名 鹿卫超 2013 年 6 月 21 日课 程 设 计 划 任 务 书电 气 工 程 与 自 动 化 系 自 动 化 专 业课 程 名 称 ： 单 片 机 原 理 及 接 口 技 术 设 计 题 目 ： 基 于 单 片 机 控 制 步 进 电 机课 程 设 计 内 容 与 要 求 ：本课题以单片机为核心，设计并制作出步进电机控制系统。设计要求：（1）通过控制
2、按键，使步进电机实现顺时针和逆时针旋转。（2）通过控制步进电机运转状态可以实现正反转，加速减速。设 计 （ 论 文 ） 开 始 日 期 2013 年 6 月 10 日 指 导 教 师 张 娟 梅设 计 （ 论 文 ） 截 止 日 期 2013 年 6 月 21 日 指 导 教 师 董 红 政2013 年 6 月 21 日电 气 工 程 与 自 动 化 系 自 动 化 专 业课 程 名 称 ： 单 片 机 原 理 及 接 口 技 术 设 计 题 目 ： 基 于 单 片 机 控 制 步 进 电 机课 程 设 计 篇 幅 ：图 纸 14 张说 明 书 25 页指 导 教 师 评 语 ：页摘 要步 进
3、 电 机 是 一 种 通 过 电 脉 冲 信 号 控 制 相 绕 组 电 流 实 现 定 角 转 动 的 机 电 元件 。 与 其 他 类 型 电 机 相 比 具 有 易 于 开 环 精 确 控 制 、 无 积 累 误 差 等 优 点 ，在 众 多 领 域 中 获 得 了 广 泛 的 应 用 。 本 文 首 先 简 单 的 介 绍 了 步 进 电 机 的 发展 概 况 、 特 点 及 工 作 原 理 。 包 括 步 进 电 机 的 控 制 方 式 和 驱 动 方 式 作 了 系 统 说明 ， 给 出 了 系 统 设 计 的 总 体 方 案 以 及 本 系 统 的 特 点 和 功 能 。 然 后
4、 以AT89C52 单 片 机 为 主 控 制 器 ， 详 细 介 绍 了 基 于 该 单 片 机 的 步 进 电 机 的 控 制系 统 。 在 此 基 础 上 对 外 围 电 路 键 盘 电 路 、 复 位 电 路 等 各 个 模 块 的 电 路 进 行详 细 的 设 计 。 接 着 阐 述 了 步 进 电 机 软 件 控 制 的 开 发 的 流 程 和 程 序 设 计 。 同时 给 出 了 步 进 电 机 的 正 反 转 、 速 度 控 制 的 程 序 清 单 。 本 文 采 用 软 硬 件 结 合 的方 法 达 到 了 对 步 进 电 机 的 最 佳 控 制 。关 键 词 ： 步 进 电
5、 机 单 片 机AbstractStepper motor is a kind of controlled by electric pulse signal phase winding current to achieve constant Angle rotating mechanical and electrical components. Easy open-loop precision compared with other types of motor control, no accumulated error, etc, widely used in many fields. Th
6、is article first simply introduces the development situation and characteristics of stepper motor and working principle. Including the stepper motor drive system, control method and the system shows that the overall scheme of the system design is given and the features and functions of this system.
7、Then is given priority to with AT89C52 single-chip microcomputer controller, is introduced in detail based on the 页single chip microcomputer stepping motor control system. On the basis of the peripheral circuit, the keyboard circuit, reset circuit, etc. Each module circuit design in detail. Then ela
8、borated the stepper motor control software development processes and program design. At the same time gives the step motor and reversing, speed control program list. In this paper, by using the combined method of software and _off=0,档按下K1，即将 on_off 置 1，每当按下 k1,都将在启动与停止间切换，具体流程图如图 3-5 所示：页图 3-5 启动与停止
9、流程图3.3 主程序#include reg52._off=0; 运行与停止标志 bit direction=1; 方向标志 uchar m,v=0,q=0,j;uchar rate=5; 预设定速度档 *void delay(uint t) 延时t毫秒函数 uchar k;while(t-)for(k=0; k125; k+) *void delayB(uchar x) x*0.14MSuchar i;while(x-)for (i=0; i13; i+) 页*void beep() 蜂鸣器 uchar j;for (j=0;j100;j+) delayB(4);BEEP=!BEEP; BE
10、EP取反 BEEP=1; 关闭蜂鸣器delay(170);*void motor_DR()运行方向 if(direction=1) 正转方向标志 for(m=0;m2;m+) else for(m=0;m2;m+) 反转方向标志 *void motor_RUN() 运行状态 页if(on_off=1) TR0=1; m = 0;motor_DR(); else TR0=0; P1 =0x0f; m = 0;motor_DR();for(m=0;m2;m+) main() 主程序 TMOD = 0x01; T0定时方式1 EA = 1; 开启总中断 ET0 = 1; 开放定时器T0的中断P1 =
11、 0x0f; while(1) if(K1=0) 运行与停止 delay(5); 消抖 if(K1=0) beep();while(K1=0); 等待键释放 on_off=on_off; 页motor_RUN(); K1 endif(K4=0) 方向转换 delay(5);if(K4=0) beep();direction=direction; motor_DR();K3 endif(K2=0) 加速 delay(5);if(K2=0) beep();rate+;if(rate=0x0b)rate=0x0a;if(K3=0) 减速 delay(5);if(K3=0) beep();rate-;
12、if(rate=0x00)页rate=0x01; void motor_onoff() interrupt 1 定时器 0 中断 q+;if(q rate) return; 中断返回 else q=0; if(direction=1) 方向标志 if(v8) P1 = FFWv;v+; 取数据，正转 if(v=8) v=0; else if(v8) P1 = REVv;v+; 取数据，反转 if(v=8) v=0; 页第 4 章 调 试4.1 软件编写及调试此次编程及调试是用 keil 软件进行的，程序的编写及调 试 步 骤 如 下 ：1.根 据 步 进 电 机 24BYJ48 的 相 序 ，
13、 编 好 正 反 转 相 序 表 ， 这 个 是 关 键 ， 不 能 编错 。2.定义各个按键：sbit K1 = P30; 运行与停止sbit K2 = P31; 加速sbit K3 = P32; 减速sbit K4 = P33; 方向转换sbit BEEP = P16; 蜂鸣器3.编写各个子程序。4.定时器 T0 的中断服务程序，进入中断，若满足条件，即向步进电机送 8 个脉冲。结 论本 系 统 主 要 研 究 了 一 种 基 于 单 片 机 的 步 进 电 机 控 制 及 驱 动 的 电 路 设 计 。 设计 采 用 STC89C52 单 片 机 作 为 控 制 模 块 的 核 心 ，
14、利 用 单 片 机 编 程 实 现 了 对 步进 电 机 的 控 制 。 由 单 片 机 产 生 的 信 号 经 ULN2003A 芯 片 进 行 功 率 放 大 ， 驱动 步 进 电 机 工 作 ， 同 时 由 相 应 的 按 键 实 现 运 行 与 停 止 、 控 制 正 反 转 、 加速 减 速 功 能 。在 系 统 设 计 过 程 中 ， 力 求 硬 件 电 路 简 单 ， 充 分 发 挥 软 件 部 分 的 优 势 ， 编 程灵 活 方 便 来 满 足 系 统 的 要 求 。 通 过 实 际 测 试 表 明 本 设 计 系 统 的 性 能 优 于 传 统步 进 电 机 控 制 器 ，
15、 具 有 结 构 简 单 、 可 靠 性 高 、 实 用 性 强 、 人 机 接 口 简 单 方 便 、性 价 比 高 等 特 点 。 本 论 文 ， 从 硬 件 设 计 到 软 件 设 计 ， 根 据 硬 件 的 工 作 原 理 及 设 计 原 理 ， 对 设页计 的 设 计 方 案 做 了 仔 细 的 分 析 和 比 较 ， 最 后 确 定 下 来 完 整 可 行 的 解 决 方案 。 为 了 验 证 设 计 出 的 系 统 的 功 能 可 靠 性 和 方 案 的 可 行 性 ， 还 制 作 了 硬件 电 路 。 硬 件 电 路 是 为 了 验 证 方 案 原 理 而 设 计 的 ， 在
16、调 试 过 程 中 ， 也 得 到 了令 人 满 意 的 效 果 ， 很 好 的 验 证 了 设 计 方 案 的 可 行 性 。页谢 辞通 过 此 次 的 课 程 设 计 ， 我 学 到 了 很 多 知 识 ， 跨 越 了 传 统 方 式 下 的 教 与 学 的体 制 束 缚 ， 在 论 文 的 写 作 过 程 中 ， 通 过 查 资 料 和 搜 集 有 关 的 文 献 ， 培 养 了 自学 能 力 和 动 手 能 力 。 并 且 由 原 先 的 被 动 的 接 受 知 识 转 换 为 主 动 的 寻 求 知 识 ，这 可 以 说 是 学 习 方 法 上 的 一 个 很 大 的 突 破 。 在
17、 以 往 的 传 统 的 学 习 模 式 下 ， 我们 可 能 会 记 住 很 多 的 书 本 知 识 ， 但 是 通 过 课 程 设 计 ， 我 们 学 会 了 如 何 将 学 到的 知 识 转 化 为 自 己 的 东 西 ， 学 会 了 怎 么 更 好 的 处 理 知 识 和 实 践 相 结 合 的 问 题 。在 论 文 的 写 作 过 程 中 也 学 到 了 做 任 何 事 情 所 要 有 的 态 度 和 心 态 ， 首 先 做 学问 要 一 丝 不 苟 ， 对 于 发 展 过 程 中 出 现 的 任 何 问 题 和 偏 差 都 不 要 轻 视 ， 要 通 过正 确 的 途 径 去 解
18、决 ， 在 做 事 情 的 过 程 中 要 有 耐 心 和 毅 力 ， 不 要 一 遇 到 困 难 就达 退 堂 鼓 ， 只 要 坚 持 下 去 就 可 以 找 到 思 路 去 解 决 问 题 的 。 而 且 要 学 会 与 人 合作 ， 这 样 做 起 事 情 来 就 可 以 事 倍 功 半 。 我 要 感 谢 同 组 的 各 位 同 学 以 及 我 的 指 导 老 师 ， 在 课 程 设 计 的 这 段 时 间 里 ，你 们 给 了 我 很 多 的 启 发 ， 提 出 了 很 多 宝 贵 的 意 见 ， 对 于 你 们 帮 助 和 支 持 ， 在此 我 表 示 深 深 地 感 谢 ！页参 考 文 献1 刘国荣、梁景凯，计算机控制技术与应用，机械工业出版社（第二版）2 李朝青，单片机原理及接口技术（第三版）3 张毅刚，单片机原理及应用.高等教育出版社.2003 年4 王迎旭.单片机原理及及应用.北京：机械工业出版社5 张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术.北京：国防工业出版社6 郭天祥.新概念 51 单片机 C 语言教程.北京：电子工业出版社7 蔡明文 冯先成编著.单片机课程设计.北京：华中科技大学出版社8 王晓明.电动机的单片机控制.北京航空航天大学出版社页附 录 硬件原理图
