完美升级版基于单片机控制步进电机毕业论文说明书.docx
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完美升级版基于单片机控制步进电机毕业论文说明书
洛阳理工学院
课程设计说明书
课程名称单片机原理及接口技术
设计课题基于单片机控制步进电机
专业自动化
班级B120439
姓名鹿卫超
2013年6月21日
课程设计划任务书
电气工程与自动化系自动化专业
课程名称：
单片机原理及接口技术
设计题目：
基于单片机控制步进电机
课程设计内容与要求：
本课题以单片机为核心，设计并制作出步进电机控制系统。
设计要求：
（1）通过控制按键，使步进电机实现顺时针和逆时针旋转。
（2）通过控制步进电机运转状态可以实现正反转，加速减速。
设计（论文）开始日期2013年6月10日指导教师张娟梅
设计（论文）截止日期2013年6月21日指导教师董红政
2013年6月21日
电气工程与自动化系自动化专业
课程名称：
单片机原理及接口技术
设计题目：
基于单片机控制步进电机
课程设计篇幅：
图纸14张
说明书25页
指导教师评语：
摘要
步进电机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件。
与其他类型电机相比具有易于开环精确控制、无积累误差等优点，在众多领域中获得了广泛的应用。
本文首先简单的介绍了步进电机的发展概况、特点及工作原理。
包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统说明，给出了系统设计的总体方案以及本系统的特点和功能。
然后以AT89C52单片机为主控制器，详细介绍了基于该单片机的步进电机的控制系统。
在此基础上对外围电路键盘电路、复位电路等各个模块的电路进行详细的设计。
接着阐述了步进电机软件控制的开发的流程和程序设计。
同时给出了步进电机的正反转、速度控制的程序清单。
本文采用软硬件结合的方法达到了对步进电机的最佳控制。
关键词：
步进电机单片机
Abstract
SteppermotorisakindofcontrolledbyelectricpulsesignalphasewindingcurrenttoachieveconstantAnglerotatingmechanicalandelectricalcomponents.Easyopen-loopprecisioncomparedwithothertypesofmotorcontrol,noaccumulatederror,etc,widelyusedinmanyfields.Thisarticlefirstsimplyintroducesthedevelopmentsituationandcharacteristicsofsteppermotorandworkingprinciple.Includingthesteppermotordrivesystem,controlmethodandthesystemshowsthattheoverallschemeofthesystemdesignisgivenandthefeaturesandfunctionsofthissystem.ThenisgivenprioritytowithAT89C52single-chipmicrocomputercontroller,isintroducedindetailbasedonthesinglechipmicrocomputersteppingmotorcontrolsystem.Onthebasisoftheperipheralcircuit,thekeyboardcircuit,resetcircuit,etc.Eachmodulecircuitdesignindetail.Thenelaboratedthesteppermotorcontrolsoftwaredevelopmentprocessesandprogramdesign.Atthesametimegivesthestepmotorandreversing,speedcontrolprogramlist.Inthispaper,byusingthecombinedmethodofsoftwareand_off==0,档按下K1，即将on_off置1，每当按下k1,都将在启动与停止间切换，具体流程图如图3-5所示：
图3-5启动与停止流程图
3.3主程序
#includebitdirection=1;方向标志
ucharm,v=0,q=0,j;
ucharrate=5;预设定速度档
*****************************************************
voiddelay（uintt）延时t毫秒函数
{
uchark;
while（t--）
{
for（k=0;k<125;k++）
{}
}
}
********************************************************
voiddelayB（ucharx）x*0.14MS
{
uchari;
while（x--）
{
for（i=0;i<13;i++）{}
}
}
********************************************************
voidbeep（）蜂鸣器
{
ucharj;
for（j=0;j<100;j++）
{
delayB（4）;
BEEP=!
BEEP;BEEP取反
}
BEEP=1;关闭蜂鸣器
delay（170）;
}
********************************************************
voidmotor_DR（）运行方向
{
if（direction==1）正转方向标志
{for（m=0;m<2;m++）{}
}
else
{for（m=0;m<2;m++）反转方向标志
{}
}
}
********************************************************
voidmotor_RUN（）运行状态
{
if（on_off==1）
{TR0=1;
m=0;
motor_DR（）;
}
else
{TR0=0;P1=0x0f;
m=0;
motor_DR（）;
for（m=0;m<2;m++）
{}
}
}
main（）主程序
{
TMOD=0x01;T0定时方式1
EA=1;开启总中断
ET0=1;开放定时器T0的中断
P1=0x0f;
while
（1）
{if（K1==0）运行与停止
{delay（5）;消抖
if（K1==0）
{beep（）;
while（K1==0）;等待键释放
on_off=~on_off;
motor_RUN（）;
}
}K1end
if（K4==0）方向转换
{delay（5）;
if（K4==0）
{beep（）;
direction=~direction;
motor_DR（）;
}
}K3end
if（K2==0）加速
{delay（5）;
if（K2==0）
{beep（）;
rate++;
if（rate==0x0b）
rate=0x0a;
}
}
if（K3==0）减速
{delay（5）;
if（K3==0）
{beep（）;
rate--;
if（rate==0x00）
rate=0x01;
}
}
}
}
voidmotor_onoff（）interrupt1定时器0中断
{
q++;
if（q{return;中断返回}
else
{q=0;
if（direction==1）方向标志
{if（v<8）
{P1=FFW[v];v++;}取数据，正转
if（v==8）
v=0;
}
else
{if（v<8）
{P1=REV[v];v++;}取数据，反转
if（v==8）
v=0;
}
}}
第4章调试
4.1软件编写及调试
此次编程及调试是用keil软件进行的，程序的编写及调试步骤如下：
1.根据步进电机24BYJ48的相序，编好正反转相序表，这个是关键，不能编错。
2.定义各个按键：
sbitK1=P3^0;运行与停止
sbitK2=P3^1;加速
sbitK3=P3^2;减速
sbitK4=P3^3;方向转换
sbitBEEP=P1^6;蜂鸣器
3.编写各个子程序。
4.定时器T0的中断服务程序，进入中断，若满足条件，即向步进电机送8个脉冲。
结 论
本系统主要研究了一种基于单片机的步进电机控制及驱动的电路设计。
设计采用STC89C52单片机作为控制模块的核心，利用单片机编程实现了对步进电机的控制。
由单片机产生的信号经ULN2003A芯片进行功率放大，驱动步进电机工作，同时由相应的按键实现运行与停止、控制正反转、加速减速功能。
在系统设计过程中，力求硬件电路简单，充分发挥软件部分的优势，编程灵活方便来满足系统的要求。
通过实际测试表明本设计系统的性能优于传统步进电机控制器，具有结构简单、可靠性高、实用性强、人机接口简单方便、性价比高等特点。
本论文，从硬件设计到软件设计，根据硬件的工作原理及设计原理，对设计的设计方案做了仔细的分析和比较，最后确定下来完整可行的解决方案。
为了验证设计出的系统的功能可靠性和方案的可行性，还制作了硬件电路。
硬件电路是为了验证方案原理而设计的，在调试过程中，也得到了令人满意的效果，很好的验证了设计方案的可行性。
谢辞
通过此次的课程设计，我学到了很多知识，跨越了传统方式下的教与学的体制束缚，在论文的写作过程中，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。
并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。
在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过课程设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。
在论文的写作过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先做学问要一丝不苟，对于发展过程中出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就达退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。
而且要学会与人合作，这样做起事情来就可以事倍功半。
我要感谢同组的各位同学以及我的指导老师，在课程设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！
参考文献
[1]刘国荣、梁景凯，计算机控制技术与应用，机械工业出版社（第二版）
[2]李朝青，单片机原理及接口技术（第三版）
[3]张毅刚，单片机原理及应用.高等教育出版社.2003年
[4]王迎旭.《单片机原理及及应用》.北京：
机械工业出版社
[5]张迎新.《单片微型计算机原理、应用及接口技术》.北京：
国防工业出版社
[6]郭天祥.《新概念51单片机C语言教程》.北京：
电子工业出版社
[7]蔡明文冯先成编著.《单片机课程设计》.北京：
华中科技大学出版社
[8]王晓明.《电动机的单片机控制》.北京航空航天大学出版社
附 录
硬件原理图
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