步进电机无级调速系统设计.docx

1、步进电机无级调速系统设计步进电机无级调速系统设计1、设计任务通过电位器，用ADC0809采集；ADC0809采集结果分为100档，并将100档转化为十进制显示，作为无极调速的档位；对四相步进电机，以每5ms输出一个脉冲的最高转速，每1S输出一个脉冲的最低转速运行；定时器定时控制步进电机的运行。2、硬件电路设计1、硬件电路的框图：图1.1.12、电路分析：2.1单片机最小电路：图2.1.1单片机最小电路由电源电路、复位电路、晶振电路组成：1）电源电路（如图3.1.1）中C1（0.1uF的电容）、C2（47uF的电容）起滤波的作用，C1过滤高频信号，C2过滤低频信号。图2.1.12）在复位电路（如

2、图3.1.2）中，当VCC上电时，C充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C充满，10K电阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，K1闭合时，C放电；K1断开时，C又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。图2.1.23）在晶振电路（如图3.1.3）中，晶振采用12M的晶振，实现1us的机器周期。图2.1.32.2 A/D转换电路：图3.2.1ADC0809主要特性:1)8路输入通道，八位A/D转换器，即分辨率为八位2)具有转换启停控制端3)转换时间为100us4)单个+5V电源供电5)模拟输入电压0+5V6)低功耗15hw2.3步进电机驱动电路

3、：图3.3.1说明：DS75452是与非门信号驱动，用来提高数据的驱动能力。2.4档位显示电路：图2.4.18279特点(1)可同时进行键盘扫描及文字显示； (2)键盘扫描模式； (3)传感器扫描模式； (4)激发输入模式； (5)8乘8键盘FIFO(先进先出)； (6)具有接点消除抖动，2键锁定及N键依此读出模式； (7)双排8位数或双排16位数的显示器； (8)右边进入或左边进入。16位字节显示存储器。8279引脚说明DB0DB7：双向数据总线。在CPU与8279间做数据与命令传送。 CLK：8279的系统时钟，100KHz为最佳选择。 RESET：复位输入线。输入HI时可复位8279。

4、CS：芯片选择信号线。当这个输入引脚为低电平时，可将命令写入8279或读取8279的数据。 A0：缓冲器地址选择线。A0=0时，读写一般数据；A0=1时，读取状态标志位或写入命令。 RD：读取控制线。RD=0时，8279输送数据到外部总线。 WR：写入控制线。WR=0时，8279从外部总线接收数据。 IRQ：中断请求。平常IRQ为LO，在键盘模式下，每次读取FIFO/SENSOR RAM的数据时，IRQ变为HI，读取后转为LO；在传感器模式下，只要传感器一有变化，就会使IRQ变为HI，读取后转为LO。 SL0SL3：扫描按键开关或传感器矩阵及显示器，可以是编码模式(16对1)或解码模式(4对1

5、)。 RL0RL7：键盘/传感器的返回线。无按键被按时，返回线为HI；有按键被按时，该按键的返回线为LO。在激发输入模式时，为8位的数据输入。 SHIFT：在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与其它按键的状态一同储存(在BIT6)，内部有上拉电阻，未按时为HI，按时为LO。 CNTL/STB：在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与SHIFT以及其它按键的状态同一储存，内部有上拉电阻，未按时为HI，按时为LO。在激发输入模式时，作为返回线8位数据的使能引脚。 OUTA0OUTA3：动态扫描显示的输出口(高4位)。 OUTB0OUTB3：动态扫描显示的输出口(低4位)。 BD：消隐输出线。2.5按键电

6、路图2.5.12.6硬件调试 A/D转换电路，输入电压+5V，输出接灯，观察是否是11111111；步进电机四个接口分别接开关，分别输入03H、06H、0CH、09H，看电机是否转动；显示电路，分别改变测试程序7DH、7EH、7FH的值看是否显示正常；按键电路接灯，看是否能正常工作。三、软件设计3.1系统的定义P2.0控制电机正反转，高电平正转，低电平反转；P1.0、p1.1、p1.2、p1.3接电机驱动电机正反转；ADC0809接100HZ的脉冲；8279接1MHZ的脉冲。3.2方案流程图3.3程序清单 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH AJMP DJQD ORG

7、 0100H ;? MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#78H SETB ET0 SETB EA MOV R2,#1 SETB TR0 START:LCALL FORMAT MOV A,#00H MOV DPTR,#8000H MOVX DPTR,A LCALL DY1 MOVX A,DPTR LCALL CONVER LCALL DISP8279 LCALL DELAY AJMP STARTORG 0200HDJQD:JNB P2.0,LOOP2 ;转动方向LOOP1:CJNE R2,#1,L1 ;顺时针 MOV P1,#03H SJMP L4 L1:C

8、JNE R2,#2,L2 MOV P1,#06H SJMP L4 L2:CJNE R2,#3,L3 MOV P1,#0CH SJMP L4 L3:CJNE R2,#4,L4 MOV P1,#09H MOV R2,#1 L4:DJNZ R5,EXT1 INC R2EXT1:MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#78H RETI LOOP2:CJNE R2,#1,LO1 ;逆时针 MOV P1,#09H SJMP LO4 LO1:CJNE R2,#2,LO2 MOV P1,#0CH SJMP LO4 LO2:CJNE R2,#3,LO3 MOV P1,#06H SJMP LO4 LO3:C

9、JNE R2,#4,LO4 MOV P1,#03H MOV R2,#1 LO4:DJNZ R5,EXT2 INC R2 EXT2:MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#78H RETI FORMAT: MOV 78H,#0H ; ; MOV 79H,#8H ; MOV 7AH,#0H ; MOV 7BH,#9H ; MOV 7CH,#12H ;- MOV 7DH,#0; MOV 7EH,#0 ; MOV 7FH,#0 ; RETCONVER:MOV B,#2 DIV AB MOV R7,A CLR C SUBB A,#100 JC HB2 MOV R7,#100 hb2:clr a ;

10、二进制整数转化为十进制数子程序 mov r3,a mov r4,a mov r5,a mov r2,#10hhb3:mov a,r7 rlc a mov r7,a mov a,r6 rlc a mov r6,a mov a,r5 da a mov r5,a mov a,r4 addc a,r4 da a mov r4,a mov a,r3 addc a,r3 mov r3,a djnz r2,hb3 MOV 7DH,r4 ; MOV A,R5 ;拆分 SWAP A ANL A,#0FH MOV 7EH,A ; MOV A,R5 ANL A,#0FH MOV 7FH,A ; RET DISP82

11、79: ;显示子程序,缓冲区为78H-7FHC8279 EQU 0E001H ;)7fffHD8279 EQU 0E000H ;7FFEH MOV DPTR,#C8279 MOV A,#0H MOVX DPTR,A ; 写8279方式字 MOV A,#2aH MOVX DPTR,A ;写分频系数 MOV A,#0D0H MOVX DPTR,A ;清显示 MOV A,#90H MOVX DPTR,A ;设置从左边开始写入数据DISP1: MOVX A,DPTR JB ACC.7,DISP1 ;读8279工作是否正常 MOV R0,#78H ;显示缓冲首址 MOV R1,#08HDISP2: MO

12、V A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR ;查字型 MOV DPTR,#D8279 cpl a MOVX DPTR,A ;送字型到8279显示 INC R0 DJNZ R1,DISP2 RET;字型代码TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H ;0,1,2,3,4,5,6,7 DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,08EH ;8,9,A,B,C,D,E,F DB 08CH,0C1H,0BFH,91H,89H,0C7H,0FFH,07FH ; P(10),U(11),-(12),Y(13),H

13、(14),L(15),关(16) ,.(17)CLEAR8279:MOV DPTR,#C8279 ;清显示 子程序 MOV A,#0D0H MOVX DPTR,A RETDY: PUSH 02H ;延时子程序DELAY1: PUSH 02HDELAY2: PUSH 02HDELAY3: DJNZ R2,DELAY3 POP 02H DJNZ R2,DELAY2 POP 02H DJNZ R2,DELAY1 POP 02H DJNZ R2,DY RET DY1:MOV R7,#0FFh DJNZ R7,$ RET DELAY:MOV R6,#0FFh DELY2:MOV R7,#0FFh DELY1:DJNZ R7,DELY1 DJNZ R6,DELY2 RET END3.4软件调试