单片机课程设计
通电换相这一过程称为脉冲分配。例如:三相步进电机的三拍工作方式,其各相通电顺序为A-B-C-D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C,D相的通断。 (2)控制步进电机的转向 如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,如果按反序通电换相,则电机就反转。 (3)控制步进电机的速度 如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。
第二章 总体设计
本设计采用51单片机AT89C51(晶振频率为12MHZ)对四相六线制步进电机(内阻33欧,步进1.5度,额定电压12V)进行控制。通过I/O口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片ULN2803驱动步进电机。并通过数码管显示步进电机的转速和转向。步进电机的运转通过开关和按钮来控制。 总的流程图:
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步进电机
图 1
按钮及开关 89c51 单片机 显示器 第三章 元器件介绍
3.1 89c51单片机
Atmel公司生产的89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机,它采用CMOS和高密度非易失性存储技术,而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容;片内的Flash ROM允许在系统内改编程序或用常规的非易失性编程器来编程,内部除CPU外,还包括256字节RAM,4个8位并行I/O口,5个中断源,2个中断优先级,2个16位可编程定时计数器,89C51单片机是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,完全满足本系统设计需要。 AT89C51的管脚说明
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(一)P1口(1~8脚):P1.0~P1.7统称为P1口,可作为准双向I/O
口使用,对于52系列,P1.0与P1.1还有第二个功能:P1.0可用作定时/计数器2的计数脉冲输入端T2;P1.1可用作定时/计数器2的外部控制端T2EX,在此实验中P1.0~P1.6被接为7个开关用来进行表决,而P1.7接发光二极管作为输出结果对表决后的结果进行显示。 (二)VCC:供电电压。 (三)GND:接地。
如图2所示
图2
3.2 ULN2803芯片
ULN2803内部集成了8组达林顿管,驱动负载电流为500mA,
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驱动电压50V. 八路NPN达林顿连接晶体管阵系列特别适用于低逻辑电平.
图3 内部结构
3.3 LED 显示器
图
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第四章 硬件设计
本设计的硬件电路只要包括控制电路、最小系统、驱动电路、显示电路四大部分。最小系统只要是为了使单片机正常工作。控制电路
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只要由开关和按键组成,由操作者根据相应的工作需要进行操作。显示电路主要是为了显示电机的工作状态和转速。驱动电路主要是对单片机输出的脉冲进行功率放大,从而驱动电机转动。
89C51 单片机 ULN2803 启动电路 步进 电机 状态显示电路 复位电路 键盘控制电路 电源及时钟电路 图5 总体设计方框图
4.1控制电路
根据系统的控制要求,控制输入部分设置了启动控制,换向控制,加速控制和减速控制按钮,分别是K1、K2、S2、S3,控制电路如图6所示。通过K1、K2状态变化来实现电机的启动和换向功能。当K1、K2的状态变化时,内部程序检测P1.0和P1.1的状态来调用相应的启动和换向程序,发现系统的电机的启动和正反转控制。 根据步进电机的工作原理可以知道,步进电机转速的控制主要是通过控制通入电机的脉冲频率,从而控制电机的转速。对于单片机而言,主要的方法有:软件延时和定时中断在此电路中电机的转速控制主要是通过定时器的中断来实现的,该电路控制电机加速度主要是通过S2、S3的断开和闭合,从而控制外部中断根据按
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