单片机课程设计-步进电机单片机控制系统设计报告

GX工学院

单片机原理及应用课程

设 计 报 告

题 目 步进电机单片机控制系统的设计

系 别 电子信息与控制工程系

专 业 班 级 学生姓名 学 号 设计地点 指导教师

日 期

单片机课程设计-步进电机单片机控制系统设计报告

摘 要

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，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（及步进角）。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；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。 本设计采用89c51系列单片机对步进电机进行控制，对单片机控制步进电机系统的控制方式和软件设计进行了研究，分别从正反转控制、速度控制、速度通过LED显示和加减速控制四方面进行了详细的分析。

关键字：stc89c51、ULN2003、LED、步进电机

Translation：Stepping motor is a kind of common control actuator，It's purpose is to be transformed into electrical impulses, when stepping drives condition to receive a pulse signal, it will drive stepping motor set according to the direction of a fixed Angle (and step Angle). Through the control pulse number that can be controlled, so as to achieve precise angular orientation purposes, Through controlling pulse frequency control motor rotation speed, acceleration and speed.

This design uses 89c51 microcontroller series of stepper motor control, the SCM control stepper motor control system and the software design were studied respectively from the rotation speed control and speed control, displayed by LED and deceleration control on the four aspects of the detailed analysis.

Key words: stc89c51, ULN2003, LED, stepping motor

单片机课程设计-步进电机单片机控制系统设计报告

目录

摘要………………………………………………………… 1 一 、绪论…………………………………………………… 3

1.1、设计背景………………………………………… 3 1.2、设计要求………………………………………… 3

二 、设计方案……………………………………………… 4

2.1单片机的选择…………………………………… 4

2.2时钟选择……………………………………………4 2.3驱动电路的选择……………………………………4 2.4、显示电路的选择………………… ………………5

三 、硬件的设计…………………………………………… 5

3.1、硬件设计的总体框图……………………………5 3.2时钟的设计和原理…………………………………5 3.3、MCU单元部分……………………………………6 3.4、驱动芯片………………………………………… 6 3.5、步进电机………………………………………… 7 3.6、显示电路………………………………………… 8 3.8、设计原理图与PCB图……………………………8

四 、软件设计……………………………………………… 17

4.1、主程序流程图…………………………………… 17 4.2、程序部分………………………………………… 17

五、结束语……………………………………………………17

六、参考文献…………………………………………………17

单片机课程设计-步进电机单片机控制系统设计报告

一、绪论

1.1、设计的背景

步进电机是自动控制系统中常用的执行部件。步进电 机的输入信号为脉冲电流 ,它能将输入的脉冲信号转换为阶 跃型的角位移或直线位移 ,因而步进电机可看作是一个串行 的数 /模转换器。由于步进电机能够直接接受数字信号 ,而 不需数 /模转换,所以使用微机控制步进电机显得非常方便。

步进电机有以下优点:

(1)通常不需要反馈就能对位置和速度进行控制; (2)位置误差不会积累;

(3)与数组设备兼容 ,能够直接接收数字信号; (4)可以快速启停。

步进电机的品种规格很多,按照它们的结构和工作原理 可以划分为磁阻式 (也称反应式或变磁阻式 )电机、 混合式 电机、永磁式电机和特种电机等四种主要型式。

步进电机不需位移传感器就可精确定位 ,所以在精确定

位系统中应用广泛。目前打字机、计算机外部设备、数控机 床、传真机等设备中都使用了步进电机。随着电子计算机技 术的发展 ,步进电机必将发挥它的控制方便、 控制准确的特 点 ,在工业控制等领域取得更为广泛的应用。

1.2、设计要求

本设计为步进电机单片机控制系统，其功能如下:

1、具有对步进电机的启停、正反转、加减速控制；

2、控制按钮分别为正转、反转、加速、减速、以及停止键； 3、能够通过三位LED数码管显示当前的转动速度，并且由两盏发光二极管红、绿分别指示正转和反转，因此可以清楚的显示当前转动方向。

4、独立电源通电，并设有串口下载数据通道。

本设计的要求

1、独立设计原理图及硬件电路 2、独立编写和调试相应的程序 …… 此处隐藏：3357字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……