单片机课程设计
题目:步进电机控制的设计
班 级: 机082-1班 学生姓名: 同 组 者:
指导教师:
单片机课程设计
2011年7月14日
目录
摘要 ………………………………………………………………3 第一章 绪论…………………………………………………………4
1.1 关于步进电机………………………………………4 1.2步进电机工作原理…………………………………4
第二章 总体设计…………………………………………………5 第三章 元器件介绍…………………………………………………6
3.1 89c51单片机…………………………………………6 3.2 ULN2803芯片………………………………………7 3.3 LED 显示器…………………………………………8
第四章 硬件设计……………………………………………………8
4.1控制电路……………………………………………9 4.2工作电源及复位路…………………………………10 4.3时钟电路……………………………………………10 4.4显示电路……………………………………………11 4.5驱动电路……………………………………………11 4.6总体电路图…………………………………………12
第五章 软件设计……………………………………………………12
5.1方案论证……………………………………………13
1
单片机课程设计
5.2主程序设计…………………………………………13 5.3定时中断设计………………………………………15 5.4外部中断设计………………………………………16 5.5总程序………………………………………………17
第六章 仿真与调试………………………………………………22 6.1软件介绍………………………………………………22 6.2 keil软件介绍…………………………………………23 6.3仿真过程………………………………………………23
总结与展望…………………………………………………………25 附录 材料清单……………………………………………………27
参考资料……………………………………………………28
2
单片机课程设计
摘 要
能够实现步进电机控制的方式有多种,可以采用前期的模拟电路、 数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。本文介绍一种用AT89C51作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和汇编语言编程设计的步进电机控制系统,步进电机背景与现状、硬件设计、软件设计及其仿真都做了详细的介绍,使我们不仅对步进电机的原理有了深入的了解,也对单片机的设计研发过程有了更加深刻的体会。
本控制系统采用单片机控制,通过人为按动开关实现步进电机的开关,复位。该系统还增加了步进电机的加速及减速功能。具有灵活方便、适用范围广的特点,基本能够满足实践需求。
关键字:步进电机 单片机
3
单片机课程设计
第一章 绪论
1.1 关于步进电机
步进电机可分为反应式步进电机、永磁式步进电机和混合式步进电机。步进电机区别于其他控制电机的最大特点是,它是通过输入脉冲信号来进行控制的,即电机的总转动角度由输入脉冲数决定,而电机的转速由脉冲信号频率决定。它具有高精度的定位、位置及速度控制、具定位保持力、动作灵敏、开回路控制不必依赖传感器定位、中低速时具备高转矩、高信赖性、小型、高功率等特征,使其具有广泛的应用。
1.2 步进电机工作原理
步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机(简称VR)、永磁式步进电机(简称PM)和混合式步进电机(简称HB)。 步进电机区别于其他控制电机的最大特点是,它是通过输入脉冲信号来进行控制的,即电机的总转动角度由输入脉冲数决定,而电机的转速由脉冲信号频率决定。 步进电机的驱动电路根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下: (1)控制换相顺序
4