单片机张旭Word格式文档下载.docx
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当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；
同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其精度高等特点，广泛应用于各种工业控制系统中。
根据系统要求画出单片机控制步进电机的控制框图，见下图。
系统包括单片机、按键和步进电机。
单片机控制步进电机的控制框图
开始通电后，步进电机停止转动，单片机分别接有按钮开关K1，K2，K3，K4，K5用来控制步进电机的不同转向，不同转速，当按下K1后，电机正转；
当按下K2后，电机反转，当按下K0，电机停转。
控制其转动方向，其实只需考虑在脉冲分配的过程中注意一定的顺序即可解决。
就四相步进电动机而言，如果采用单四拍方式，其脉冲分配的方式和顺序是A-B-C-D-A，为正转；
则其反转的脉冲分配方式和顺序是D-C-B-A-D。
如果采用单双八拍方式，其反转的脉冲分配方式和顺序是D-DC-C-CB-B-B-A-AD-D。
为实现电机加速，减速，给电机设置不同延时时间常数，根据时间常数的不同，电机转速不同，延时时间常数越大，电机转速越慢，延时时间常数越小，电机转速越快。
四．硬件设计
1.硬件线路
根据系统框图，可以设计出单片机控制步进电机的硬件电路图，电路图如下：
2．元件清单
AT89C52单片机控制步进电机系统元件清单如下所示。
元件名称型号数量用途
单片机AT89C521控制核心
晶振6MHz1晶振电路
电容30pF1晶振电路
电解电容10pF/10V1复位电路
电阻10KΩ1复位电路
步进电机5V/0.3A1
按键4按键电路
电源+5V/0.5A1提供+5V
五．软件设计
1.程序流程图：
。
2.程序清单
K1BITP2.1;
设定按键接口
K2BITP2.2
K3BITP2.3
K4BITP2.4
K5BITP2.5
K0BITP2.0
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0080H
MAIN:
MOVSP,#60
SETBK1
SETBK2
JNBK1,ZHENGZHUAN
JNBK2,FANZHUAN2
AJMPMAIN1
MAIN1:
AJMPMAIN
ZHENGZHUAN:
MOVP1,#01H
ACALLDELAY1
ACALLPANDUAN1
MOVP1,#09H
ACALLDELAY1
ACALLPANDUAN1
MOVP1,#08H
MOVP1,#0CH
MOVP1,#04H
MOVP1,#06H
MOVP1,#02H
ACALLPANDUAN1
MOVP1,#03H
LJMPZHENGZHUAN
KS:
MOVP1,#01H
ACALLDELAY2
ACALLPANDUAN2
ACALLPANDUAN2
ACALLPANDUAN2
LJMPKS
MS:
ACALLDELAY3
ACALLPANDUAN3
ACALLPANDUAN3
ACALLPANDUAN3
LJMPMS
FANZHUAN:
ACALLPANDUAN21
MOVP1,#03H
ACALLPANDUAN21
MOVP1,#02H
ACALLPANDUAN21
MOVP1,#06H
MOVP1,#04H
MOVP1,#0CH
MOVP1,#08H
ACALLPANDUAN21
MOVP1,#09H
LJMPFANZHUAN
FZKS:
ACALLPANDUAN22
ACALLPANDUAN22
ACALLPANDUAN22
LJMPFZKS
FZMS:
ACALLPANDUAN23
ACALLPANDUAN23
ACALLPANDUAN23
ACALLDELAY3
ACALLPANDUAN23
LJMPFZMS
TZ:
MOVP1,#00h
LJMPMAIN
DELAY1:
MOVR7,#255
d11:
MOVR6,#150
d12:
DJNZR6,d12
DJNZR7,d11
rET
dELAY2:
d21:
MOVR6,#50
d22:
DJNZR6,d22
DJNZR7,d21
RET
DELAY3:
d31:
MOVR6,#225
d32:
DJNZR6,d32
DJNZR7,d31
PANDUAN1:
SETBK3
SETBK5
SETBK0
SETBK2
JNBK3,MS1
JNBK5,KS1
JNBK0,TZ1
JNBK2,FANZHUAN
JMPFANHUI1
MS1:
KS1:
LJMPKS
TZ1:
LJMPTZ
FANHUI1:
PANDUAN2:
SETBK4
SETBK3
SETBK1
JNBK3,MS2
JNBK4,ZHENGZHUAN2
JNBK0,TZ2
JNBK1,ZHENGZHUAN
JMPFANHUI2
MS2:
ZHENGZHUAN2:
LJMPZHENGZHUAN
TZ2:
FANHUI2:
RET
PANDUAN3:
SETBK0
JNBK4,ZHENGZHUAN3
JNBK5,KS3
JNBK0,TZ3
JMPFANHUI3
ZHENGZHUAN3:
KS3:
TZ3:
FANHUI3:
PANDUAN21:
JNBK3,MS21
JNBK5,KS21
JNBK0,TZ21
JMPFANHUI21
MS21:
KS21:
TZ21:
FANHUI21:
PANDUAN22:
JNBK3,MS22
JNBK4,FANZHUAN22
JNBK0,TZ22
JMPFANHUI22
MS22:
FANZHUAN22:
LJMPFANZHUAN
TZ22:
FANHUI22:
PANDUAN23:
JNBK4,FANZHUAN23
JNBK5,KS23
JNBK0,TZ23
JMPFANHUI23
FANZHUAN23:
KS23:
TZ23:
FANHUI23:
END
六．仿真
连接好电路后，对程序进行装载编译连接后，仿真。
结果：
按下正转按钮电机常速正转
按下反转按钮电机常速反转
按下减速按钮电机慢速反转
按下常速按钮电机常速反转
按下加速按钮电机快速反转
按下停止按钮电机停止运转
仿真截图如下：
电机正转
电机反转相位恰与电机正转相位反相。
加速运转时频率明显加快，减速运转时频率显著减慢。
七．总结
两周的课设很快的就结束了，本次课设主要以单片机为基础，用单片机来控制电机的转动，熟悉单片机的一般搭建电路，了解一般电子电路与单片机构成简单系统及简单编程的方法。
熟练掌握了KeilC51集成开发环境的使用方法，进一步加深对单片机常用指令的理解与运用。
能够较熟练的运用protues绘制电路原理图以及进行仿真。
以及keilc51和protues的联合调试。
在课设过程中，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题、全面系统的锻炼。
使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及常用编程设计思路技巧的掌握方面有了很大的提高。
同时在老师的悉心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助，使我们积累实际电子制作经验，达到学以致用的目的，真正的吧理论和实践结合起来，让我们进一步体验到实践的重要性。
对我们以后的工作有很大的帮，同时锻炼了我们团队合做精。
同时非常感谢老师的细心指导，当我们遇到困难时，能及时给予我们帮助。
八．参考文献
[1]潘晓宁，朱耀东。
单片机程序设计实践教程
[2]刘海宽，包建华。
单片机实验与实训教程
[3]杨居义，马宁。
单片机原理与工程应用
[4]胡健，刘玉宾。
单片机原理及接口技术实践教程
[5]韩志军，刘新民。
单片机系统设计与应用实例
[6]朱博，马鸣鹤。
单片机应用技术教程
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