《单片机课程设计报告——单片机控制步进电机》.doc

江西农大 单片机原理及应用 课程设计报告 设计课题： 单片机控制步进电机 专业班级： 信工091班 学生姓名： 崔** 指导教师： 何老师 2012 年 5 月目 录 目 录 1 1 设计任务书 2 1.1 基本设计要求 2 1.2 选作项目 2 2 设计阐明 3 2.1设计内容 3 2.2设计要求 3 2.3设备及工作环境 3 3 系统方案整体设计 4 3.1 设计思路 4 4 硬件设计 6 4.1 系统硬件设计 6 4.1.1 最小单片机系统 6 4.1.2 键盘设计 6 4.2 系统工作原理论述 7 5 软件设计 9 5.1 分析论证 9 5.1.1 步进电机运行驱动模块 9 5.1.2 温度采集模块 9 5.1.3 主函数模块 9 5.1.4 整体功效 9 5.2 程序流程图 10 5.3程序清单 11 6 调试过程及分析 18 7 设计总结 19 参 考 文 献 20 1 设计任务书 1.1 基本设计要求 （1。2）程序的首地址应使目标机可以直接运行，即从0000H开端。在主程序的开端部分必须设置一个合适的栈底。程序放置的地址须持续且靠前，不要在中间留下大批的空间地址，以使目标机可以应用较少的硬件资源。（3） （5）电机在运转过程中，如果过热，则电机停止运转，同时红色指示灯亮，同时警报响。本题目的关键之处是：如何生成控制步进电机的脉冲序列。 1.2 选作项目 1、用单片机（AT89S52）为主芯片设计电路来控制步进电机。 2、设三个自锁按键，分别作开关键盘、左转、右转控制。 3、设9个触电按键分别控制输入的步数为3、6、9、12、15、18、21、24和27步。 4、设置一片LCD12864显示器实时显示步进电机工作状态，并提示用户步操作。 2 设计阐明 .1设计内容用.2设计 （2）电机运转的时候有正转和反转指示灯指示。 （3） 电机在运转过程中，如果过热，则电机停止运转，同时红色指示灯亮，同时警报响。 （） 上机调试程序。（） 写出设计报告。3设备及工作环境(1) 硬件：(2) 软件：Windows操纵系统、Keil C51软件。.1 设计思路“三相单三拍”中的“三相”指定子有三相绕组；“拍”是指定子绕组改变一次通电方式；“三拍”表示通电三次完成一个循环。“三相双三拍”中的“双”是指同时有两相绕组通电）。 （1）三相单三拍运行方式：下页图所示为反应式步进电动机工作原理图，若通过脉冲分配器输出的第一个脉冲使A相绕组通电，B,C相绕组不通电，在A相绕组通电后产生的磁场将使转子 上产生反应转矩，转子的1、3齿将与定子磁极对齐，如果图（a）所示。第二个脉冲到来，使B相绕组通电，而A、C相绕组不通电；B相绕组产生的磁场将 使转子的2、4齿与B相磁极对齐，如图（b）所示，与图（a）相比，转子逆时针方向转动了一个角度。第三个脉冲到来后，是C相绕组通电，而 A、B相不通电，这时转子的1、3齿会与C组对齐，转子的位置如图（c)所示，与图（b)比较，又逆时针转过了一个角度。 图 反应式步进电机工作原理图 当脉冲不断到来时，通过分配器使定子的绕组按着A相--B相--C相--A相……的规律不断地接通与断开，这时步进电动机的转子就连续不停地一步步的逆时 针方向转动。如果改变步进电动机的转动方向，只要将定子各绕组通电的顺序改为A相--C相--B相--A相，转子转动方向即改为顺时针方向。 单三拍分配方式时，步进电动机由A相通电转换到B相同点，步进电动机的转子转过一个角度，称为一步。这时转子转过的角度是30度。步进电动机每一步转过的角度称为步距角。 （2）三相双三拍运行方式三相双三拍运行方式：每次都有两个绕组通电，通电方式是AB--BC--CA--AB……，如果通电顺序改为AB--CA--BC--AB……则步进电机反转。双三拍分配方式时，步进电动机的步距角也是30度 （3）三相单，双六拍运行方式：三相六拍分配方式就是每个周期内有六个通电状态。这六中通电状态的顺序可以使A--AB--B--BC--C--CA--A……或者A-- CA--C--BC--B--AB--A……六拍通电方式中，有一个时刻两个绕组同时通电，这是转子齿的位置将位于通电的两相的中间位置。在三相六拍分配 方式下，转子每一步转过的角度只是三相三拍方式下的一半，步距角是15度。 单三拍运行的突出问题是每次只有一相绕组通电，在转换过程中，一相绕组断电，另一相绕组通电，容易发生失步；另外单靠一相绕组通电吸引转子，稳定性不好，容易在平衡位置附近震荡，故用的较少。 双三拍运行的特点是每次都有两相绕组通电，且在转