1、51單片機驅動步進電機的方法默認分類 2007-08-27 09:06 閱讀6456 評論15 字號： 大大 中中 小小 在這里介紹一下用51單片機驅動步進電機的方法。 這款步進電機的驅動電壓12V，步進角為 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要 48 個脈沖完成! 該步進電機有6根引線，排列次序如下：1:紅色、2:紅色、3:橙色、4:棕色、5:黃色、6:黑色。 采用51驅動ULN2003的方法進行驅動。 ULN2003的驅動直接用單片機系統的5V電壓，可能力矩不是很大，大家可自行加大驅動電壓到12V。 ;*;*步進電機的驅動*;-; 步進電機的驅動信號必須為 脈沖信號! 轉動的速度和脈沖

2、的頻率成正比!; 本步進電機步進角為 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要 48 個脈沖完成!;-; A組線圈對應 P2.4; B組線圈對應 P2.5; C組線圈對應 P2.6; D組線圈對應 P2.7; 正轉次序: AB組-BC組-CD組-DA組 (即一個脈沖,正轉 7.5 度);-;-正轉-ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV R3,#144 正轉 3 圈共 144 脈沖START:MOV R0,#00HSTART1:MOV P2,#00HMOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRJZ START 對 A 的判斷,當 A

3、= 0 時則轉到 STARTMOV P2,ALCALL DELAYINC R0DJNZ R3,START1MOV P2,#00HLCALL DELAY1;-反轉-MOV R3,#144 反轉一圈共 144 個脈沖START2:MOV P2,#00HMOV R0,#05START3:MOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRJZ START2MOV P2,ACALL DELAYINC R0DJNZ R3,START3MOV P2,#00HLCALL DELAY1LJMP MAINDELAY: MOV R7,#40 步進電機的轉速M3: MOV R6,#248DJNZ

4、 R6,$DJNZ R7,M3RETDELAY1: MOV R4,#20 2S 延時子程序DEL2: MOV R3,#200DEL3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R3,DEL3 DJNZ R4,DEL2 RETTABLE:DB 30H,60H,0C0H,90H 正轉表DB 00 正轉結束DB 30H,90H,0C0H,60H 反轉表DB 00 反轉結束END 51單片機控制四相步進電機拿到步進電機，根據以前看書對四相步進電機的了解，我對它進行了初步的測試，就是將5伏電源的正端接上最邊上兩根褐色的線，然后用5伏電源的地線分別和另外四根線（紅、蘭、白、橙）依次接觸，發現

5、每接觸一下，步進電機便轉動一個角度，來回五次，電機剛好轉一圈，說明此步進電機的步進角度為360/(4×5)18度。地線與四線接觸的順序相反，電機的轉向也相反。此步進電機，則只需分別依次給四線一定時間的脈沖電流，電機便可連續轉動起來。通過改變脈沖電流的時間間隔，就可以實現對轉速的控制；通過改變給四線脈沖電流的順序，則可實現對轉向的控制。所以，設計了如下電路圖：C51程序代碼為：代碼一#include <AT89X51.h> static unsigned int count;static unsigned int endcount;void delay();void mai

6、n(void) count = 0; P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; EA = 1; /允許CPU中斷 TMOD = 0x11; /設定時器0和1為16位模式1 ET0 = 1; /定時器0中斷允許 TH0 = 0xFC; TL0 = 0x18; /設定時每隔1ms中斷一次 TR0 = 1; /開始計數startrun: P1_3 = 0; P1_0 = 1; delay(); P1_0 = 0; P1_1 = 1; delay(); P1_1 = 0; P1_2 = 1; delay(); P1_2 = 0; P1_3 = 1; delay()

7、; goto startrun; /定時器0中斷處理 void timeint(void) interrupt 1 TH0=0xFC; TL0=0x18; /設定時每隔1ms中斷一次 count+;void delay() endcount=2; count=0; dowhile(count<endcount);將上面的程序編譯，用ISP下載線下載至單片機運行，步進電機便轉動起來了，初步告捷！不過，上面的程序還只是實現了步進電機的初步控制，速度和方向的控制還不夠靈活，另外，由于沒有利用步進電機內線圈之間的“中間狀態”，步進電機的步進角度為18度。所以，我將程序代碼改進了一下，如下：代碼二

8、#include <AT89X51.h> static unsigned int count;static int step_index;void delay(unsigned int endcount);void gorun(bit turn, unsigned int speedlevel);void main(void) count = 0; step_index = 0; P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; EA = 1; /允許CPU中斷 TMOD = 0x11; /設定時器0和1為16位模式1 ET0 = 1; /定時器0中斷

9、允許 TH0 = 0xFE; TL0 = 0x0C; /設定時每隔0.5ms中斷一次 TR0 = 1; /開始計數 do gorun(1,60); while(1); /定時器0中斷處理 void timeint(void) interrupt 1 TH0=0xFE; TL0=0x0C; /設定時每隔0.5ms中斷一次 count+;void delay(unsigned int endcount) count=0; dowhile(count<endcount);void gorun(bit turn,unsigned int speedlevel) switch(step_index

10、) case 0: P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 1: P1_0 = 1; P1_1 = 1; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 2: P1_0 = 0; P1_1 = 1; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 3: P1_0 = 0; P1_1 = 1; P1_2 = 1; P1_3 = 0; break; case 4: P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 1; P1_3 = 0; break; case 5: P1_0 = 0; P1_1

11、= 0; P1_2 = 1; P1_3 = 1; break; case 6: P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; break; case 7: P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; delay(speedlevel); if (turn=0) step_index+; if (step_index>7) step_index=0; else step_index-; if (step_index<0) step_index=7; 改進的代碼能實現速度和方向的控制，而且，通過step_index靜

12、態全局變量能“記住”步進電機的步進位置，下次調用 gorun（）函數時則可直接從上次步進位置繼續轉動，從而實現精確步進；另外，由于利用了步進電機內線圈之間的“中間狀態”，步進角度減小了一半，只為9度，低速運轉也相對穩定一些了。但是，在代碼二中，步進電機的運轉控制是在主函數中，如果程序還需執行其它任務，則有可能使步進電機的運轉收到影響，另外還有其它方面的不便，總之不是很完美的控制。所以我又將代碼再次改進：代碼三#include <AT89X51.h> static unsigned int count; /計數static int step_index; /步進索引數，值為07sta

13、tic bit turn; /步進電機轉動方向static bit stop_flag; /步進電機停止標志static int speedlevel; /步進電機轉速參數，數值越大速度越慢，最小值為1，速度最快static int spcount; /步進電機轉速參數計數void delay(unsigned int endcount); /延時函數，延時為endcount*0.5毫秒void gorun(); /步進電機控制步進函數void main(void) count = 0; step_index = 0; spcount = 0; stop_flag = 0; P1_0 = 0;

14、 P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; EA = 1; /允許CPU中斷 TMOD = 0x11; /設定時器0和1為16位模式1 ET0 = 1; /定時器0中斷允許 TH0 = 0xFE; TL0 = 0x0C; /設定時每隔0.5ms中斷一次 TR0 = 1; /開始計數 turn = 0; speedlevel = 2; delay(10000); speedlevel = 1; do speedlevel = 2; delay(10000); speedlevel = 1; delay(10000); stop_flag=1; delay(10000); sto

15、p_flag=0; while(1); /定時器0中斷處理 void timeint(void) interrupt 1 TH0=0xFE; TL0=0x0C; /設定時每隔0.5ms中斷一次 count+; spcount-; if(spcount<=0) spcount = speedlevel; gorun(); void delay(unsigned int endcount) count=0; dowhile(count<endcount);void gorun() if (stop_flag=1) P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 =

16、 0; return; switch(step_index) case 0: /0 P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 1: /0、1 P1_0 = 1; P1_1 = 1; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 2: /1 P1_0 = 0; P1_1 = 1; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 3: /1、2 P1_0 = 0; P1_1 = 1; P1_2 = 1; P1_3 = 0; break; case 4: /2 P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1

17、_2 = 1; P1_3 = 0; break; case 5: /2、3 P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 1; P1_3 = 1; break; case 6: /3 P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; break; case 7: /3、0 P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; if (turn=0) step_index+; if (step_index>7) step_index=0; else step_index-; if (step_index<0) step_

18、index=7; 在代碼三中，我將步進電機的運轉控制放在時間中斷函數之中，這樣主函數就能很方便的加入其它任務的執行，而對步進電機的運轉不產生影響。在此代碼中，不但實現了步進電機的轉速和轉向的控制，另外還加了一個停止的功能，呵呵，這肯定是需要的。步進電機從靜止到高速轉動需要一個加速的過程，否則電機很容易被“卡住”，代碼一、二實現加速不是很方便，而在代碼三中，加速則很容易了。在此代碼中，當轉速參數speedlevel 為2時，可以算出，此時步進電機的轉速為1500RPM，而當轉速參數speedlevel 1時，轉速為3000RPM。當步進電機停止，如果直接將speedlevel 設為1，此時步進電機將被“卡住”，而如果先把sp