電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)位論文：基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄/提綱：……
1、CPU的改進(jìn)（1）采用雙CPU結(jié)構(gòu)，以提高處理能力
2、存儲(chǔ)器的發(fā)展（1）加大存儲(chǔ)容量
1、一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積
2、步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度
3、步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降
1、打印電路板
6、線路板鉆孔
8、最后是實(shí)物焊接，有過(guò)電子工藝實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)可以順利完成這項(xiàng)工作
……
電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)位論文：基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要
隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，利用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)控制步進(jìn)電機(jī)，讓其可以可以滿足工業(yè)生產(chǎn)要求已經(jīng)逐漸成為一項(xiàng)新的技術(shù)而越來(lái)越成為各個(gè)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制要求也相對(duì)的越來(lái)越高。
本設(shè)計(jì)以STC89C51單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)自身所帶的定時(shí)中斷,I/O輸出以及將一些外圍器件等結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)用按鍵對(duì)步進(jìn)電機(jī)的啟停調(diào)速,實(shí)時(shí)控制與顯示步進(jìn)電機(jī)的工作方式。另外,采用優(yōu)化合理的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,用軟件編程等精確控制技術(shù),使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。
本設(shè)計(jì)包括了硬件電路和軟件電路的設(shè)計(jì)。硬件部分主要包括PROTEUS的系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)、仿真和PCB電路板的制作。軟件設(shè)計(jì)主要包括C語(yǔ)言在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,用鍵盤(pán)輸入控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式以及將運(yùn)行狀態(tài)顯示于數(shù)碼管。

關(guān)鍵字：步進(jìn)電機(jī)；89C51系列單片機(jī)；PROTUES仿真軟件；KEIL軟件；PCB電路板

ABSTRACT
With the application of microelectronics and computer technology in the field of industrial production, microelectronics and computer technology to control stepper motor, so that it could meet the requirements of industrial production has gradually become a new technology has increasingly becomethe focus of research in various fields. At the same time, the stepper motor control requirements are relatively increasingly high.
The design STC89C51 micro-controller as the core, the use of the micro-controller brought timer interrupt, I / O output, and some peripheral devices combine the start and stop with the keys of the stepper motor speed control, real-time control and display stepper motorway of working. In addition, the use of reasonable optimization stepper motor drive circuit, precise control software programming technology to make the system more stable and reliable.
The design includes hardware circuit and software design of the circuit. The hardware section includes the PROTEUS system schematic design, simulation and PCB circuit board production. Software design includes C language program design, control the operation of stepper motor and use the keypad to enter the operating status display on the digital control.

Keywords： Stepper motor; 89C51 series micro-controll
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如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲?br>步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
2.4步進(jìn)電機(jī)的原理
2.4.1發(fā)熱原理
通常見(jiàn)到的各類電機(jī)，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會(huì)產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說(shuō)的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會(huì)產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場(chǎng)中也會(huì)產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。
2.4.2工作原理
通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
下面通過(guò)圖2-1來(lái)介紹一下四相步進(jìn)電機(jī)的工作原理。

圖2-1 四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖
該四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開(kāi)，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。當(dāng)開(kāi)關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開(kāi)時(shí)，由于C相繞組的磁力線和1、4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，1、4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。
單四拍，雙四拍，以及八拍工作方式的通電時(shí)序與波形分別如圖2-2所示。

圖2-2 通電時(shí)序與波形圖
第三章 方案設(shè)計(jì)與論證
3.1控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)到驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器放大信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、加速、減速的目的。
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖3-1所示









圖3-1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖
3.2 主要元器件介紹
3.2.1 STC89C51單片機(jī)
STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時(shí)鐘頻率為80MHz，片內(nèi)含8K Bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，具有在系統(tǒng)可編程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，省去了購(gòu)買通用編程器，而且速度更快。STC89C52RC系列單片機(jī)是單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的兼容8051 內(nèi)核單片機(jī)，是高速/ 低功耗的新一代8051 單片機(jī)，全新的流水線/精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu),內(nèi)部集成MA*810 專用復(fù)位電路。
特點(diǎn)：
1）增強(qiáng)型1T 流水線/精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)8051 CPU
2)工作電壓：3.4V-5.5V （5V單片機(jī)）/ 2.0V-3.8V （3V 單片機(jī)）
3)工作頻率范圍：0 -35 MHz
4)用戶應(yīng)用程序空間12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K字節(jié)
5)片上集成512 字節(jié)RAM
6)通用I/O 口（27/23個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉（普通8051 傳統(tǒng)I/O 口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉，推挽/ 強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，每個(gè)I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不得超過(guò)55mA
7)ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器可通過(guò)串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序
8)EEPROM 功能
9)看門(mén)狗
10)內(nèi)部集成MA*810 專用復(fù)位電路（外部晶體20M 以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路）
11)時(shí)鐘源：外部高精度晶體/ 時(shí)鐘，內(nèi)部R/C 振蕩器。用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R/C 振蕩器還是外部晶體/ 時(shí)鐘。常溫下內(nèi)部R/C 振蕩器頻率為：5.2MHz ～6.8MHz。精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，因?yàn)橛袦仄�，�?qǐng)選4MHz ～8MHz
12)有2個(gè)16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器
13)外部中斷2 路,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒
14)PWM( 4 路）/PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列），也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn)4個(gè)定時(shí)器或4個(gè)外部中斷(上升沿中斷/下降沿中斷均可支持)
15)具有ADC功能。10 位精度ADC，共8路
16)通用異步串行口(UART)
17)SPI同步通信口，主模式/從模式。
18)工作溫度范圍：0 -75℃/ -40 -+85℃
19)封裝：PDIP-28，SOP-28，PDIP-20，SOP-20，PLCC-32,TSSOP-20
3.2.2 28BYJ-48型步進(jìn)電機(jī)

圖3-2 28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)實(shí)物圖
步進(jìn)電機(jī)28BYJ48型四相八拍電機(jī)，其實(shí)物圖如圖3-2所示，電壓為DC5V—DC12V。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信 號(hào)對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度（一個(gè)步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。 四相步進(jìn)電機(jī)可以在不同的通電方式下運(yùn)行，常見(jiàn)的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（A-B-C-D-A…），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC- CD-DA-AB-…），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…）
3.2.3 ULN2003A
內(nèi)部原理圖如圖3-3所示

圖3-3 ULN2003A內(nèi)部原理圖
該芯片是由美國(guó)Te*as Instruments公司和Sprague公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的大電流高壓達(dá)林頓管陣列功率驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部由電阻網(wǎng)路和二極管元件構(gòu)建而成,同時(shí)有七組晶體管陣列,在實(shí)際使用時(shí),可以同時(shí)對(duì)七組負(fù)載電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng),在行業(yè)中被定義為雙極性單片高速大功率集成芯片。擁有高電流增益、高工作電壓、寬泛的溫度范圍同時(shí)負(fù)載帶動(dòng)能力很強(qiáng)等特性。適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用其作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制芯片,以下為該芯片的主要特征:
1）電流增益高(大于1000A)
2）每一對(duì)達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的電壓下能與TTL和
CMOS電路直接相連
3）可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)參灌電流可達(dá)
500mA,并且能在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓,輸出能在高負(fù)載電流并行運(yùn)行
4）采用DIP-16或者SOP-16塑料封裝
5）帶負(fù)載能力強(qiáng)(輸出電流大于500mA)
6）溫度范圍寬(-40~85°C)
7）工作電壓高(大于50V)
3.3方案論證
從該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求我們可以知道，該系統(tǒng)的輸入量為速度和方向，速度應(yīng)該有增加和減少的變化，一般情況下可以用加減按鈕來(lái)控制速度的變化。這樣就只需要兩根口線了，然后再加上一根啟動(dòng)信號(hào)線和一根方向線，則共需要4根輸入線，系統(tǒng)的輸入線和步進(jìn)電機(jī)的饒組數(shù)有關(guān)，我們選擇的步進(jìn)電機(jī)是28BYJ-48型步進(jìn)電機(jī)，該電機(jī)共用四相繞組，工作電壓為+5V，因而可以和單片機(jī)共用一個(gè)電源。步進(jìn)電機(jī)的四相繞組可以用P1口的P1.0~P1.3來(lái)控制，但是由于P1口的驅(qū)動(dòng)能力不足，所以可以用一篇ULN2003A增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。用P0口來(lái)控制第一數(shù)碼管用來(lái)顯示正反轉(zhuǎn)，用P2口控制第二個(gè)數(shù)碼管用來(lái)顯示轉(zhuǎn)速的等級(jí)。數(shù)碼管用共陽(yáng)的。
第四章 硬件電路設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的硬件電路包括驅(qū)動(dòng)電路、控制電路、顯示電路、最小系統(tǒng)這四個(gè)部分。驅(qū)動(dòng)電路主要是對(duì)單片機(jī)的輸出脈沖進(jìn)行功率放大，從而可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。控制電路主要由開(kāi)關(guān)和按鍵組成，由使用者根據(jù)相應(yīng)的工作要求進(jìn)行操作。顯示電路主要是用來(lái)顯示步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速。最小系統(tǒng)主要是使單片機(jī)可以正常工作。
4.1 PROTUES軟件介紹
4.1.1概述
PROTUES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。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Corte*和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯。
4.1.2 功能特點(diǎn)
Protues軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：
（1）原理布圖
（2）PCB自動(dòng)或人工布線
（3）SPICE電路仿真
革命性的特點(diǎn)：
（1）互動(dòng)的電路仿真。用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤(pán)，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。
（2）仿真處理器及其外圍電路�？梢苑抡�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，Protues建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。
4.1.3電路仿真
在PROTUES繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HE*，可以在PROTUES的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。PROTUES 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。PROTUES不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于PROTUES提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。隨著科技的發(fā)展“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門(mén)重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)�？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中PROTUES也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。
4.2 硬件電路的設(shè)計(jì)
4.2.1 驅(qū)動(dòng)電路
根據(jù)前文所述，用ULN2003A功放芯片來(lái)作為本系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。如圖4-1所示。通過(guò)單片機(jī)的P1.0~P1.3輸出脈沖到ULN2003A的1B~4B端口，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后再充1C~4C端口分別輸出到電機(jī)的A、B、C、D相。體來(lái)說(shuō),采用ULN2003功放芯片作為本系統(tǒng)的功放電路,是一種用相對(duì)便宜的價(jià)格構(gòu)成的性能不錯(cuò)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的方式。

圖4-1 驅(qū)動(dòng)電路
4.2.2 控制電路
根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的控制要求，在控制輸入部門(mén)設(shè)置了啟動(dòng)控制按鈕，轉(zhuǎn)向控制按鈕，加速控制按鈕，減速控制按鈕，它們分別是K1、K2、S2、S3，控制電路圖如圖4-2所示。通過(guò)K1、K2狀態(tài)的變化可以來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)向功能。當(dāng)K1、K2的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)部程序檢測(cè)P1.0以及P1.1的狀態(tài)來(lái)調(diào)用相應(yīng)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)換程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的控制。
由步進(jìn)電機(jī)的工作原理我們可以知道，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制主要是通過(guò)控制通入電機(jī)的脈沖頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，主要方法有：軟件延時(shí)與定時(shí)中斷。在本設(shè)計(jì)中步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制主要是通過(guò)定時(shí)器的中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該電路控制電機(jī)的加速的是通過(guò)S2、S3的閉合和斷開(kāi)，從而來(lái)控制外部中斷。根據(jù)按鍵的次數(shù)，改變速度值的儲(chǔ)存區(qū)中的數(shù)據(jù)，這樣就改變了步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率，從而改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

圖4-2 控制電路
4.2.3 顯示電路
在本次設(shè)計(jì)中，步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、啟動(dòng)、停止的功能。其中，電機(jī)的轉(zhuǎn)速等級(jí)可分為七級(jí)，為了使操作者方便知道電機(jī)的轉(zhuǎn)速等級(jí)和運(yùn)行狀態(tài)，在這里也設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作狀態(tài)的顯示電路。在該顯示電路中，主要是運(yùn)用了單片機(jī)的P0和P2口。本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)共陽(yáng)的數(shù)碼管作顯示。第一個(gè)數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、h分別接到單片機(jī)P0.0~P0.7口，用以顯示步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)顯示“1”，當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)顯示“一”，當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)顯示“0”。第二個(gè)人數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、h分別接到單片機(jī)的P2.0~ ……（未完，全文共43480字，當(dāng)前僅顯示7820字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)位論文：基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》）