基于单片机和proteus的步进电机控制

目录14514引言 113414一.设计方案及原理 1146581.硬件设计 2249502.软件设计 320821二.系统调试 3235641．电机初始运行 3269142．电机正转运行 4269853．电机反转运行 432364三.总结 424220参考文献 515323附录1源程序 5第7页基于单片机和proteus的步进电机控制摘要：单片机以其较小的体积、低成本、高可靠性、高附加值等优点实现了过去一个很复杂的电路所能实现的功能，因而被广泛的应用，也取代了经典的控制系统；步进电机是一种将电脉冲转变为角位移的执行机构，可通过控制脉冲数来控制角位移量，从而达到准确的定位目的，也可通过控制脉冲的频率来控制电机的转速和加速度；本文通过proteus的单片机仿真来实现其功能，并且能够在仿真中看见十分近似于真实的结果。关键词：单片机；proteus；步进电机引言：步进电机是一种将电脉冲转变为角位移的执行机构，通俗一点讲：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。可通过控制脉冲数来控制角位移量，从而达到准确的定位目的，也可通过控制脉冲的频率来控制电机的转速和加速度；从而达到调速的目的。本文通过对步进电机的软件设计和硬件设计包括步进电机的结构、原理及应用，根据原理和硬件的设计利用c语言编写程序，经过反复运行和调试，实现单片机对步进电机的控制。一.设计方案及原理步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，它的的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。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，控制换相顺序，即通电控制脉冲必须严格按照一定顺序分别控制各相的通断。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。控制步进电机的转向，即给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，若按反序通电换相，则电机就反转。控制步进电机的速度，即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。同时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。基于单片机和proteus的步进电机控制电路的基本组成如图1所示。控制台控制台单片机步进电机LED显示器图1基于单片机和proteus的步进电机控制电路的原理框图根据设计要求，采用的方案如下。硬件部分实现电机转动和速度显示功能，包括控制开关模块；电机转动模块和速度显示模块。软件部分实现对步进电机的控制功能，主要设计思想通过控制台控制程序的开关来控制电机的转动，由电机反馈回来的数据经单片机控制显示器显示数据.。硬件设计电路连接图（如图2所示） 图2：电路连接图2.软件设计程序流程图：（如图3所示）图3：程序流程图二．系统调试1.电机初始（如图4所示）图4电机初始结果图2．电机正转运行（如图5所示） 图5：电机正转45°结果图3．电机反转运行（如图6所示）图6：电机反转45°结果图三．总结本实验通过protues仿真实现，protues是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路的工作情况。从某种意义上讲，解决了实验和工程应用脱节的矛盾。通过本次实验实习，我掌握了基于单片机的步进电机控制的基本原理，并了解了这一技术在实际工程中的应用。本论文是在路小娟老师悉心指导下完成，在整个过程中，老师给我很多的指导和帮助，使得我顺利完成任务，特此，对路老师表示由衷的感谢。本次课程设计虽然结束了，但是它留给我的印象是不可磨灭的。无论我以后是否涉及到此方面的研究，我想，至少我掌握了一种系统的研究方法，学习的目的就在于运用。万事相通，本次课程设计必将为我以后的学习与工作奠定坚实的基础，课程设计中锻炼出来的能力是终身受益的。我真心的感谢本次课程设计，它教会我很多。参考文献[1]杨欣.51单片机应用从零开始.北京：清华大学出版社，2008.1[2]李朝清，单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航空航天大学出版社，1999[3]李华，单片机原理与应用.兰州：兰州大学出版社，2001.5附录1源程序源程序如下：ORG 00H AJMP START ORG 100HSTART: MOV DPTR,#TAB1 MOV R0,#03H MOV R4,#0 WAIT: MOV P1,R0 ;初始角度为0度 MOV P2,#0FFH JNB P2.0,POS ;判断键盘 JNB P2.1,NEG SJMP WAITJUST: JB P2.1,NEGPOS: MOV A,R4 ;正转45度 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY INC R4 AJMP KEYNEG: MOV R4,#6 ;反转45度 MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY AJMP KEYKEY: MOV P2,#3H ;读键盘 JB P2.0,FZ1 CJNE R4,#7,LOOPZ ;是结束标志 MOV R4,#0FFHLOOPZ: INC R4 ;地址加1 MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A ;输出控制脉冲 ACALL DELAY ;程序延时 AJMP KEYFZ1: JB P2.1,KEY CJNE R4,#0H,LOOPF ;是结束标志 MOV R4,#08HLOOPF: DEC R4 MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR ;输出控制脉冲 MOV P1,A ACALL DELAY ;程序延时 AJMP KEYDELAY: MOV R6,#