用户操作说明书

浙江工业大学课程实践设计 1 用户操作手册说明书 机自专业综合实践 2016 题目 基于单片机的步进电机控制系统设计 作者 ZJL 日期 2016 年 10 月 11 日 浙江工业大学课程实践设计 2 目录 1 引言引言 2 1 1 编写目的 2 1 2 读者对象 2 1 3 环境要求 3 2 硬件配置硬件配置 3 2 1 硬件分类 3 2 2 硬件参数 3 3 系统综述系统综述 3 3 1 系统简介 3 3 2 系统流程介绍 4 4 操作说明操作说明 4 5 常见问题解答常见问题解答 6 附录 源程序附录 源程序 6 浙江工业大学课程实践设计 3 1 1 引言引言 1 1 编写目的 用户操作手册编写目的是明确本软件的功能 软件的作用 功能的操作 帮助用户理 解及操作本软件 1 2 读者对象 本手册只针对使用到本步进电机系统的广泛用户群体 1 3 环境要求 本系统中用到的 51 单片机所需的程序需要利用 windows 系统的 pc 进行编译及烧录 2 2 硬件配置硬件配置 2 1 硬件分类 1 步进电机 2 单片机芯片 3 步进电机驱动 4 变压芯片 2 2 硬件参数 1 步距角为 1 8 度的四相八拍永磁式步进电机 2 单片机芯片 AT89C51 简介 AT89C51 的主要参数如表 2 1 所示 表 2 1 AT89C51 的主要参数 型号存储器 E PROMROMRAM 定时 器 I 0 串行 口 中断速度 MH 其它特 点 89C514K1282321624 低电压 3 步进电机驱动是 ULN2004 芯片 ULN2004 系列是一款高耐压 大电流达林顿管驱动器 包含 7 个 NPN 达林顿管 浙江工业大学课程实践设计 4 4 利用 LM7812 和 LM7805 芯片得到 12V 和 5V 的电压 3 3 系统综述系统综述 3 1 系统简介 本系统是一种基于单片机的步进电机的系统设计 用汇编语言编写出电机的正转 反转 加速 减速 停止程序 通过单片机 电机的驱动芯片 ULN2004 以及相应的按键实现以上 功能 并且步进电机的工作状态要用相应的发光二极管显示出来 本文内容介绍了步进电 机以及单片机原理 该系统的硬件电路 程序组成 同时对软 硬件进行了调试 同时介 绍了调试过程中出现的问题以及解决问题的方法 该设计具有思路明确 可靠性高 稳定 性强等特点 3 2 系统流程介绍 系统分为电机正转 电机反转 电机加速与电机减速的几部分组成 其主 程序框图如图 1 1 所示 开始 初始化 调按键子程序 调按键子程序 调用正反转 子程序 调用加减速子程序 停止 图 1 1 主程序框图 浙江工业大学课程实践设计 5 4 4 操作说明操作说明 本系统采用按键操作本次设计选用的是单片机的 P0 口来控制信号的输入 所以把按键开关和 P0 口连接起来 当按下开关 S1 时 相当于给 P0 0 口一个低 电平 当按下开关 S2 时 相当于给 P0 1 口一个低电平 当按下开关 S3 时 相 当于给 P0 2 口一个低电平 当按下开关 S4 时 相当于给 P0 3 口一个低电平 当按下开关 S5 时 相当于给 P0 4 口一个低电平 然后通过单片机实行相应的 操作 如图 1 2 图 1 2 按键部分电路 该系统控制方面由 5 个按键组成 按键 s1 按下则步进电机正转 此时按键 s3 s4 s5 分别起到又使其加速减速停止的作用 按键 s2 按下则步进电机反转 此时按键 s3 s4 s5 分别起到又使其加速减速停止的作用 按键 s3 使步进电机加速 按键 s4 使步进电机减速 按键 s5 停止步进电机 浙江工业大学课程实践设计 6 按下每个按键后 这时相应的状态指示电路便会有所反应 状态指示用 P1 口控制发光二极管的显示 如果相应端口是低电平 相应的 发光二极管就会亮 用它来表示步进电机所处的状态 如图 1 3 图 1 3 状态指示部分电路 D1 D5 亮时分别的指示为 电机处于正转状态 反转状态 加速状态 减速状态 停滞状 态 5 5 常见问题解答常见问题解答 1 正反转按键 s1 s2 一起按会出现什么情况 答 正转 因为程序设定是先检测 p0 0 口是否为低电平 若是 则正转 不再检测 p0 1 口 附录 源程序附录 源程序 QIAN EQU 40H HOU EQU 41H JIA EQU 42H JIAN EQU 43H TING EQU 44H ORG 000H LJMP MAIN ORG 003H 浙江工业大学课程实践设计 7 LJMP DUAN 外部中断 0 ORG 0030H MAIN 初始化 MOV R0 0FH MOV 10H 01H MOV 11H 03H MOV 12H 02H MOV 13H 06H MOV 14H 04H MOV 15H 0CH MOV 16H 08H MOV 17H 09H MOV 20H 50 MOV 21H 40 MOV 22H 30 MOV 23H 20 MOV 24H 10 MOV 25H 5 MOV R1 20H MOV IE B CLR QIAN CLR HOU CLR JIA CLR JIAN CLR TING MOV A R1 MOV R2 A SETB IT0 边沿触发形式 LOOP1 JNB QIAN LOOP2 ACALL FRONT1 LOOP2 JNB HOU LOOP1 ACALL BACK1 DUAN MOV A P0 CPL A ANL A 1FH 去高三位 使按下去的一位为 1 CJNE A 00H CHA AJMP DUAN CHA ACALL DELAY10MS MOV A P0 CPL A ANL A 1FH JZ DUAN 为零转移 ACALL ZHAO 浙江工业大学课程实践设计 8 RETI ZHAO MOV A P0 查找是哪一位 下面置 1 JNB ACC 0 FRONT JNB ACC 1 BACK JNB ACC 2 FAST JNB ACC 3 SLOW JNB ACC 4 STOP FRONT SETB QIAN RET BACK SETB HOU RET FAST SETB JIA RET SLOW SETB JIAN RET STOP SETB TING RET FRONT1 CLR QIAN CLR HOU CLR JIA CLR JIAN CLR TING INC R0 前进子程序 R0 用于给 P2 口送不同的值 MOV P2 R0 MOV A R1 MOV R2 A R2 用于延时不同的时间 ACALL DELAY CJNER0 17H XIA MOV R0 10H XIA JB QIAN HUI 回主程序 XIA 子程序用于过度 JB HOU HUI JB TING HUI JNB JIA XIA1 ACALL JIA1 XIA1 JNB JIAN XIA2 XIA 子程序用于过度 ACALL JIAN1 JB TING HUI XIA2 AJMP FRONT1 HUI RET 返回主程序 JIA1 CJNE R1 25H XIA3 加速 RET XIA3 INC R1 RET 浙江工业大学课程实践设计 9 BACK1 CLR QIAN 后退 CLR HOU CLR JIA CLR JIAN CLR TING CJNE R0 0FH XIA8 MOV R0 17H XIA8 DEC R0 MOV P2 R0 MOV A R1 MOV R2 A ACALL DELAY CJNE R0 10H XIA5 MOV R0 17H XIA5 JB QIAN HUI JB TING HUI JB HOU HUI JNB JIA XIA6 ACALL JIA1 XIA6 JNB JIAN XIA7 ACALL JIAN1 XIA7 AJMP BACK1 JIAN1 CJNE R1 20H XIA4 减速