步进电机控制系统(5)

2018-12-19 21:23

开始 初始化 P2.3是否TR0取反,通过启停T0启停步是P2.2是否修改速度参数值,减速 P2.1是否是修改速度参数值,加速 P2.0是否是取反方向控制为,改变电机转退出

图3-3键盘处理子程序流程图

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步进电机的启停控制通过启停定时器T0来实现,因为定时器T0控制着脉冲信号的输出,关闭定时器T0也就阻止了脉冲信号的输出。

4.3.4 电机控制中断程序流程图

定时器中断0服务程序流程图如图3-4所示:

图3-4 定时器中断0服务程序流程图

定时器中断0服务程序的中断时间由当前的转速决定。进入中断程序后,首先要保护现场,再根据当前值设置TH0和TL0的值。然后判断转动方向控制位的值,如果是0则控制脉冲信号P1.0、P1.2输出,如果是1则控制脉冲信号P1.1、P1.3输出。最后恢复现场,返回,等待下次中断。

通过用当前转速控制中断时间,控制了脉冲的输出频率,也就到达了控制步进电机转动速度的目的;通过检测方向控制位的电平,选择脉冲信号P1.0、P1.2与P1.1、P1.3间的切换,控制了步进电机各引出端的接通顺序,也就到实现了步进电机转动方向的控制。

各模块控制的详细程序附于最后。

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5 调试与改进

5.1 调试与改进

在系统完成后测试系统,检查硬件和软件是否能够协调运行,并对系统出现的情况进行分析,看是否能够达到系统创作之初所设想的效果,如达不到则重新修改系统的硬件结构或者修改软件的程序部分,直到达到设计需要为止。

本系统的设计思路为:首先从整体上划分出各功能模块,然后硬件和软件同时进行依次完成各个功能模块,最后将各个模块联系起来完成整个系统。

在硬件调试的过程中,遇到了很多问题。主要有:

1. 确定步进电机的使用方法,和控制模式。此处尤为重要,这是整个系统的基础,也是确定软件是否能控制步进电机思路的开端。

2.键盘设计完成后,在多次运行过程中发现按键是否按下难以直观准确判断。

软件测试的时候也有些问题,主要有: 1.软件去抖方式,和时间的控制。

2.控制步进电机转动的程序段完成后,调试发现对步进电机速度的控制范围过小,查阅资料后发现设计思路不太合理,原先的设计思路是用主程序控制步进电机转动,采用延时方式控制步进电机速度,由定时器处理键盘;改进程序,主程序用来处理键盘,由定时器控制步进电机转动,步进电机转动速度由定时器定时时间决定。问题得到解决,不仅扩大了步进电机速度的控制范围,也使得单片机对步进电机速度的控制更加精确。

5.2 运行结果

连接好硬件电路,上电复位,程序开始运行。

1.此时步进电机不转动,LED不显示;按下启停键,步进电机开始转动,LED数码管显示数值当前数值,即当前步进电机的转速为25转/分;

2.此时每按下加速键一次,LED亮的个数值加1,步进电机转动速度相应增加;此时每按下减速键一次,LED亮的个数值减1,步进电机转动速度相应减少;此时若按下方向控制键,步进电机立即向相反方向转动,转动速度保持不变。

总 结

经过老师耐心细致的指导,经过近一个月的努力,本次毕业设计课题步进电机控制系统告一段落。步进电机控制系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分:

硬件设计主要是把单片机最小系统、键盘控制模块、步进电机驱动模块、数码显示模块、测速模块各个硬件功能模块及其它元件合理搭配并连接起来使其能够为软件运行提供一个硬件平台。

软件设计主要是通过编写程序代码,实现对整个系统的控制。在系统上电复位后程序自动运行,通过接受外部的键盘操作修改系统参数值,控制步进电机的启停,以及转速的增减和转动方向的改变;定时器T0根据系统参数控制步进电机的转动;实现步进电机转动速度的动态显示。

本系统具有相当的实用功能,两片单片机分别实现步进电机控制和测速,能基本符合实际应用需求,本次设计由于设计时间较短,个人能力以及精力等因素的限制,加之设计经验的不足,该系统还有许多不尽如人意的地方。该系统未能完全的实现设计的所有功能。如:利用键盘输入转速值实现转速的控制,动态设置最低转速和最高转速等。

在把理论设计转换成实物的整个过程,如:电路设计、分析计算、画电路图、焊接电路、检查调试、软件流程控制设计分析、编写调试软件、烧写软件到整个软硬件系统的调试,最后直到系统完成。其中整个系统的前期准备是首先必须做到位的,如控制什么、用什么控制、得到什么结果,进而对各部分应选择具体的芯片作进一步的考虑,以使系统得到最优的表现。

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致 谢

本论文是在**老师的精心指导下完成的。在做毕业设计的整个过程中,得到了**老师的耐心指导,特别是在设计的初始阶段,**老师在需求分析方面给了我很大的帮助,在老师帮助和指导下,使我能很快地就确定了系统的目的和开发方案,在后来的确定步进电机结构和性能方面**老师给了很大的帮助,使后来的程序实现方面使我少走了很多弯路,并提高了我的效率。这对于我以后的工作和学习都有很大的帮助,在此衷心感谢老师的耐心辅导。

同时感谢那些在设计中给予帮助的同学,因为有充分的、默契的合作才有更顺利的结果。


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