1、 成績(jī)課程論文題 目： 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 程園 學(xué)生學(xué)號(hào)： 1114020206 系 別： 電氣信息工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 年 級(jí)： 2011級(jí) 任課教師： 王千春 電氣信息工程學(xué)院制2013年12月1摘要22引言23程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求33.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)33.2 課程設(shè)計(jì)的要求33.3 課程設(shè)計(jì)的研究基礎(chǔ)34 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)方案44.1 方案提出44.2 方案比較與論證54.3 方案選擇55 系統(tǒng)整體電路結(jié)構(gòu)55.1控制電路55.2驅(qū)動(dòng)電路65.3 LCD顯示電路75.4 系統(tǒng)整體電路圖7該系統(tǒng)整體的電路圖如圖下圖所示。76元器件的介紹86.1 L297

2、控制器的介紹86.2 L298控制器的介紹87步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真和調(diào)試97.1 Proteu仿真軟件介紹97.2 Keil軟件介紹107.3系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)107.3 系統(tǒng)測(cè)試138總結(jié)138.1 設(shè)計(jì)小結(jié)138.2 發(fā)展前景13參考文獻(xiàn)14附錄14器件清單14源程序代碼15基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)學(xué)生：程園任課教師：王千春電氣信息工程學(xué)院 電子信息工程專(zhuān)業(yè)1摘要步進(jìn)電機(jī)由于用其組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非常可行，因此在打印機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。本文介紹是一種基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，用C語(yǔ)言編出電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止程序通過(guò)AT

3、89C51單片機(jī)，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A，以及相應(yīng)的按鍵實(shí)現(xiàn)以上功能，并且步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)要用相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示出來(lái)。本文內(nèi)容介紹步進(jìn)電機(jī)以及單片機(jī)原理、該系統(tǒng)的硬件電路、軟件電路。同時(shí)對(duì)軟硬件進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)介紹了調(diào)試工程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決問(wèn)題的方法。該設(shè)計(jì)具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)了以上功能。關(guān)鍵字：步進(jìn)電機(jī) 開(kāi)環(huán)系統(tǒng) 單片機(jī) 驅(qū)動(dòng)芯片2引言步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的精密執(zhí)行元件，由于步進(jìn)電機(jī)具有控制方便、體積小等特點(diǎn)，所以在數(shù)控系統(tǒng)、自動(dòng)生產(chǎn)線、自動(dòng)化儀表、繪圖機(jī)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。微電子學(xué)的迅速發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的普

4、及與應(yīng)用，為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊前景，使得以往用硬件電路構(gòu)成的龐大復(fù)雜的控制器得以用軟件實(shí)現(xiàn)，既降低了硬件成本又提高了控制的靈活性，可靠性及多功能性。市場(chǎng)上有很多現(xiàn)成的步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)構(gòu)，但價(jià)格都偏高。應(yīng)用SGS公司推出的L297和L298兩芯片可方便的組成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，并結(jié)合AT89C52單片機(jī)進(jìn)行控制，即可以實(shí)現(xiàn)用相對(duì)便宜的價(jià)格組成一個(gè)性能不錯(cuò)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。3程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求3.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)基于Proteus設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，使其能實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速及加速、減速、正反轉(zhuǎn)的控制。3.2 課程設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)四個(gè)按鍵可以實(shí)現(xiàn)加速、減速、正轉(zhuǎn)、反

5、轉(zhuǎn)功能。并通過(guò)LCD顯示屏實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)速和運(yùn)行狀態(tài)（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）。當(dāng)速度超過(guò)200r/min時(shí)，再按加速，蜂鳴器會(huì)報(bào)警。3.3 課程設(shè)計(jì)的研究基礎(chǔ)步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)是將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角

6、位移或線位移。一是過(guò)載性好。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響。二是控制方便。步進(jìn)電機(jī)是以“步”為單位旋轉(zhuǎn)的，數(shù)字特征比較明顯。三是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的機(jī)械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整困難，使用步進(jìn)電機(jī)后，使得整機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單和緊湊。 如果利用單片機(jī)控制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號(hào)，脈沖分配器將產(chǎn)生一定規(guī)律的電脈沖輸出給驅(qū)動(dòng)器，就可以控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小與施加的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與脈沖頻率成正比，而轉(zhuǎn)動(dòng)方向則與脈沖的順序有關(guān)12。AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read

7、Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。它提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位34。4 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)方案4.1 方案提出方案一：以AT89C51單片機(jī)作為的控制單

8、元。將脈沖從P1.4P1.7輸出，用7路反向器電路ULN2003A來(lái)作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)P1.4P1.7來(lái)控制各線圈的通斷。開(kāi)機(jī)時(shí)P1.4P1.7均為高電平，再依次換成低電平即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。如要改變轉(zhuǎn)速只要改變兩次接通之間的時(shí)間，而要改變方向只要改變各線圈接通順序。單片機(jī)ULN2003A步進(jìn)電機(jī)鍵盤(pán)輸入模塊液晶顯示模塊圖1步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖方案二：用單片機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)是單片機(jī)控制的4相步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，由單片機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器L297和L298收到驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)后，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的方向。電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率來(lái)控制決定，可以通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移

9、量，從而達(dá)到調(diào)速的目的。通過(guò)LCD液晶顯示器來(lái)顯示電機(jī)的速度和運(yùn)行狀態(tài)。單片機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)液晶顯示模塊鍵盤(pán)輸入模塊圖2 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4.2 方案比較與論證方案二中的L297單片步進(jìn)電機(jī)控制集成電路適用于雙極性兩相步進(jìn)電機(jī)或四相單極性步進(jìn)電機(jī)的控制，與驅(qū)動(dòng)芯片L298組合，組成完整的步進(jìn)電機(jī)固定斬波頻率的PWM恒流斬波驅(qū)動(dòng)器。種方式結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)是，需要的元件很少，可靠性高和占空間少，并且通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)，可以簡(jiǎn)化和減輕微型計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)。4.3 方案選擇通過(guò)比較和論證這兩種方案，決定采用方案二的設(shè)計(jì)方法。5 系統(tǒng)整體電路結(jié)構(gòu)5.1控制電路控制芯片選擇AT89C51系列單片機(jī)。P3.2P

10、3.5口接四個(gè)按鍵，其中P3.2口按鍵為加速鍵，P3.3口為減速鍵，P3.4口為電機(jī)正轉(zhuǎn)按鍵，P3.5為電機(jī)反轉(zhuǎn)按鍵。由步進(jìn)電機(jī)工作原理可知，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制主要是通過(guò)控制通入電機(jī)的脈沖頻率，從而控制其轉(zhuǎn)速。對(duì)單片機(jī)來(lái)說(shuō)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制可以通過(guò)定時(shí)器的中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。本電路中，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法就是通過(guò)判斷P3.2和P3.3按鍵次數(shù)來(lái)改變定時(shí)器的中斷次數(shù)，這樣步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率就被改變了，轉(zhuǎn)速自然就改變了。圖3 控制部分電路5.2驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)L297和L298構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路。P0.0口控制L297的CW/CCW，即電機(jī)方向控制端，P0.1控制步進(jìn)時(shí)鐘輸入端。圖4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分電路5.3 LC

11、D顯示電路通過(guò)P1.0P1.7控制LCD顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。該部分電路設(shè)計(jì)圖如圖5。圖5 LCD顯示部分電路5.4 系統(tǒng)整體電路圖該系統(tǒng)整體的電路圖如圖下圖所示。 圖6系統(tǒng)整體電路圖6元器件的介紹6.1 L297控制器的介紹L297是意大利SGS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)專(zhuān)用控制器，它能產(chǎn)生4相控制信號(hào)，可用于計(jì)算機(jī)控制的兩相雙極和四相單相步進(jìn)電機(jī)，能夠用單四拍、雙四拍、四相八拍方式控制步進(jìn)電機(jī)。芯片內(nèi)的PWM 斬波器電路可開(kāi)關(guān)模式下調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)繞組中的電機(jī)繞組中的電流。該集成電路采用了SGS 公司的模擬/數(shù)字兼容的I2L 技術(shù)，使用5V 的電源電壓， 全部信號(hào)的連接都與TFL/CMO

12、S 或集電極開(kāi)路的晶體管兼容。圖7 L297引腳圖及內(nèi)部電路圖L297能產(chǎn)生單四拍、雙四拍和四相八拍工作所需的適當(dāng)相序。3種方式的驅(qū)動(dòng)相序都可以很容易地根據(jù)變換器輸出的格雷碼的順序產(chǎn)生，格雷碼的順序直接與四八拍(半步方式)相符合，只要在腳19輸入一高電平即可得到。通過(guò)交替跳過(guò)在八步順序中的狀態(tài)就可以得到全步工作方式，此時(shí)需在腳19接一低電平，前已述及根據(jù)變換器的狀態(tài)可得到四拍或雙四拍2種工作模式34。6.2 L298控制器的介紹L298N 為SGS-THOMSON Microelectronics 所出產(chǎn)的雙全橋步進(jìn)電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)部包含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專(zhuān)用驅(qū)

13、動(dòng)器，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)二相或1個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)含二個(gè)H-Bridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯準(zhǔn)位信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的步進(jìn)電機(jī)，且 可以直接透過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；此芯片可直接由單片機(jī)的IO端口來(lái)提供模擬時(shí)序信號(hào)，但在本驅(qū)動(dòng)電路中用L297 來(lái)提供時(shí)序信號(hào)，節(jié)省了單片機(jī)I/O 端口的使用。L298N 之接腳如圖9 所示，Pin1 和Pin15 可與電流偵測(cè)用電阻連 接來(lái)控制負(fù)載的電路； OUTl、OUT2 和OUT3、OUT4 之間分別接2 個(gè)步進(jìn)電機(jī)；input1input4 輸入控制電位來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；Enable 則控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。其引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

14、如圖7。圖8L298N引腳圖及內(nèi)部電路圖7步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真和調(diào)試7.1 Proteu仿真軟件介紹Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。內(nèi)置的8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件的功能：原理布圖、PCB自動(dòng)或人工布線、SPICE電路仿真。但它具有以下的特點(diǎn)：互動(dòng)的電路

15、仿真；仿真處理器及其外圍電路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境5。7.2 Keil軟件介紹Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。KeilC51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全W

16、indows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。7.3系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)(1)打開(kāi)Proteus軟件，新建一個(gè)模版，保存文件名為“步進(jìn)電機(jī)控制.DSN”。然后添加所需的元件。放置好元件后，再單擊工具箱中的元件終端圖標(biāo)，在對(duì)象選擇器中選擇POWER和GROUND放置電源和地。放置好后，布好線。雙擊各元件，設(shè)置相應(yīng)的元件參數(shù)，完成電路圖的設(shè)計(jì)。(2)打開(kāi)Keil軟件，執(zhí)行“Project”“New Project”創(chuàng)建新項(xiàng)目，并選擇單片機(jī)型號(hào)為AT89C

17、51。再執(zhí)行“File”“New”創(chuàng)建文件，輸入C語(yǔ)言源程序保存為“1.C”。在“Project”欄的File項(xiàng)目管理窗口中右擊文件組，選擇“Add Files to Group 'Source Group1'”將源程序添加到項(xiàng)目中。然后執(zhí)行“Project”“Options for Target 'Target1'”,在彈出的對(duì)話框中選中“Create HEX File”。在“Debug”中，選中“Use:Proteus VSM Simulator”。(3)執(zhí)行“Project”“Build Target”,編譯源程序。如編譯成功會(huì)在“Output Windo

18、w”窗口中顯示沒(méi)錯(cuò)誤并創(chuàng)建了“步進(jìn)電機(jī)控制.hex”文件。(4)在Keil中執(zhí)行“Debug”“Start/Stop Debug Session”進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。如沒(méi)問(wèn)題按F5運(yùn)行程序。系統(tǒng)運(yùn)行后，電機(jī)開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，LCD顯示屏上顯示“Speed(r/min):100 Run State:CW”，紅燈亮。圖9正轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)行圖當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕后，電機(jī)開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，LCD顯示“Speed(r/min):100 Run State:CCW”,綠燈亮。圖10反轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)行圖當(dāng)按下幾次加速按鈕后，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)不斷加快，LCD顯示“Speed(r/min):230 Run State:CW”。圖11 加

19、速系統(tǒng)運(yùn)行圖當(dāng)按下幾次減速按鈕后，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)變慢，LCD也會(huì)顯示“Speed(r/min):088 Run State:CW”。圖12 減速系統(tǒng)運(yùn)行圖如果轉(zhuǎn)速超過(guò)200r/min后，要再按下加速按鈕，則蜂鳴器會(huì)報(bào)警。7.3 系統(tǒng)測(cè)試本次課程設(shè)計(jì)是在電腦上完成的，通過(guò)使用Proteus仿真軟件，和Keil單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。結(jié)果基本符合設(shè)計(jì)要求。但由于條件原因，未能將其做成實(shí)物。以后會(huì)對(duì)其加以實(shí)物制作。8總結(jié)8.1 設(shè)計(jì)小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真。在步進(jìn)電機(jī)控制中，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加減速的功能，是通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)按鍵次數(shù)的增加

20、來(lái)實(shí)現(xiàn)中斷次數(shù)的增加，從而可以改變步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率，這樣就可以改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)現(xiàn)LCD液晶顯示屏上顯示轉(zhuǎn)速及運(yùn)行狀態(tài)是靠P0口實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)仿真測(cè)試，可以較好實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的加減速及轉(zhuǎn)向的控制，并有實(shí)時(shí)顯示的功能。雖然，設(shè)計(jì)中也存在一些小問(wèn)題，但總的來(lái)說(shuō)，是符合本次課程設(shè)計(jì)要求的。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我在實(shí)際中解決問(wèn)題能力有了很大的提升。8.2 發(fā)展前景預(yù)計(jì)未來(lái)步進(jìn)電機(jī)的研究還會(huì)持續(xù)深入下去，研究方向之一是電機(jī)與驅(qū)動(dòng)的一體化，使步進(jìn)電機(jī)體積更小巧、性能更優(yōu)越，性價(jià)比更高，在大量的民用設(shè)備中批量化使用，如家庭機(jī)器人、民用智能化設(shè)備等；研究方向之二是在功率或機(jī)座號(hào)相對(duì)較大的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中

21、，與屬于BIDCM (稀土永磁無(wú)刷直流電機(jī))的交流伺服電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)會(huì)合，具體來(lái)說(shuō)可能會(huì)借鑒交流伺服系統(tǒng)的控制技術(shù)，但保留了部分步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，形成一種新的“步進(jìn)伺服電動(dòng)機(jī)”或“伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)”，在克服低頻振蕩、高頻過(guò)載能力小、快速性不足和效率低等方面取得突破性進(jìn)展，從而在現(xiàn)代軍事、精密機(jī)械加工、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越深入。參考文獻(xiàn)1房玉明，杭柏林等.基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)J.電機(jī)與控制應(yīng)用，2006.2袁任光，張偉武等.電動(dòng)機(jī)控制電路選用與258實(shí)例M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3謝維成，楊加國(guó)等.單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)（第2版）M.北京：清華大學(xué)出版社，2009

22、.7.4趙曉安.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用.天津：天津大學(xué)出版社，2001.3.5侯玉寶，陳忠平等.基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真M.北京：電子工業(yè)出版社，2008.9.附錄器件清單表1 器件清單元件名稱所屬類(lèi)個(gè)數(shù)AT89C51Microprocessor ICs1CRYSTALMiscellaneous1CAPCapacitors2CAP-ELECCapacitors1RESResistors8BUTTONSwitches & Relays5LED-GREENOptoelectronics1LED-REDOptoelectronics1L297Analog ICs1L

23、298Analog ICs1MOTOR-BISTEPPERElectromechanical1SOUNDERSpeakers & Sounders1LM016LOptoelectronics1源程序代碼#include "reg51.h"int delay();void inti_lcd();void show_lcd(int);void cmd_wr();void ShowState();void clock(unsigned int Delay) ;void DoSpeed(); void beep(); #define uchar unsigned char#

24、define uint unsigned int #define RIGHT_RUN 1 #define LEFT_RUN 0 sbit RS=0xA0;sbit RW=0xA1;sbit E=0xA2;sbit P0_0=P00;sbit P0_1=P01;sbit P0_2=P02;sbit P0_3=P03;sbit P1_7=P17;sbit P3_4=P34;sbit P3_5=P35;sbit BEEP=P36;char SpeedChar="Speed(r/min):"char StateChar="Run State:"char STAT

25、E_CW="CW"char STATE_CCW="CCW"char SPEED3="050"unsigned int RunSpeed=60; unsigned char RunState=RIGHT_RUN; void t_0(void) interrupt 1 RunState=RIGHT_RUN; P0_0=1; P1=0x01; cmd_wr(); ShowState(); P0_2=P0_2; P0_3=P0_3; void t_1(void) interrupt 3 RunState=LEFT_RUN; P0_0=0; P

26、1=0x01; cmd_wr();ShowState();P0_3=P0_3;P0_2=P0_2; void SpeedUp() interrupt 0 if(RunSpeed>=12) RunSpeed=RunSpeed-2; DoSpeed(); P1=0x01; cmd_wr(); ShowState();void SpeedDowm() interrupt 2 if(RunSpeed<=100) RunSpeed=RunSpeed+2; DoSpeed(); P1=0x01; cmd_wr(); ShowState(); int delay() int a;start: R

27、S=0;RW=1;E=0;for(a=0;a<2;a+);E=1;P1=0xff;if(P1_7=0) return 0; else goto start;void inti_lcd() P1=0x38; cmd_wr(); delay(); P1=0x01; cmd_wr(); delay(); P1=0x0f; cmd_wr(); delay(); P1=0x06; cmd_wr(); delay(); P1=0x0c; cmd_wr(); delay();void cmd_wr() RS=0; RW=0; E=0; E=1;void show_lcd(int i) P1=i; RS=1; RW=0; E=0; E=1;void ShowState() int i=0; while(SpeedChari!='0') delay(); show_lcd(SpeedChari); i+; delay(); P1=0x80 | 0x0d; cmd_wr(); i=0; while(SPEEDi!