基于at89c51單片機的步進電機控制及驅動電路設計(留存版)

　　

【正文】 圖17硬件電路調試圖4 數據分析及總結 測試數據及說明圈數測試：在步進電機的機殼上做一個標記，從該標記處讓步進電機開始運行，對步進電機的運行圈數進行記數，記數結果與預定值及顯示值進行比較。設計采用AT89C51單片機作為控制模塊的核心，利用單片機編程實現了對步進電機的控制。uchar readkey。} // 當電機達到預置數停止時 置a=0； } else { if(z/4x||x==0) { if(a) { if(camp。 // 百位 P0=seg_0[bai]。 P2=0XFB。readkey=~readkey。case 0x82:key=7。case 0x88:key=15。TR1=0X01。 qian=i%10。 // (*((void (*)())(rst)))()。 b=~b。 } while(P1!=0xf0)。 aqian=0。 shi=i%10。PT0=0。case 0x28:key=13。case 0x22:key=5。if(x_temp!=0x0f) {P1=0xf0。 delay(5)。 // P2=0XFD。 } else { c=1。int a=0, b=0,c=0x01。隨機的采樣五次比較，比較結果顯示，顯示的圈數等于計數結果。（3）排除元器件失效采用獨立式按鍵，原理易懂，軟件編序簡單。圖8 ULN2003芯片圖 LED七段數碼管介紹本設計采用六位LED共陰數碼顯示管作為顯示部分，即將每個數碼管的a～g及dp端串聯在一起，公共端作為位選信號輸入端。單四拍、b、c所示。方案二的驅動模塊直接采用ULN2003芯片進行功率放大。采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可以直接驅動繼電器或固體繼電器(SSR)等外接控制器件，也可直接驅動步進電機。由七段LED共陰數碼管實現步進電機預置圈數和所轉圈數的同步顯示。 FPGA采用并行的輸入輸出方式，提高了系統的處理速度，適合作為大規模實時系統的控制核心。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點，使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。總體上來說，國內研究取得很大的進步，但無論從控制器還是從控制軟件上來看，與國外相比還是具有一定差距。實現功能如下：（1）控制步進電機實現正轉和反轉；（2）控制步進電機轉速；（3）設計步進電機的脈沖放大電路，能驅動相電壓位12V；（4）實現對步進電機圈數的預置；（5）同步顯示步進電機所轉圈數及速度。但是由于使用的是四相的步進電機，就需要對四路信號分別進行放大，放大電路很難做到完全一致，當電機的功率較大時運行起來會不穩定，而且電路的制作也比較復雜，參數選擇困難，且需要多級放大，同時又要考慮功率的放大。由于其功耗低、體積小、技術成熟和成本低，且可對其進行擴展，附帶顯示設備，鍵盤輸入等設備，使用方便。（4）人機交互模塊采用獨立式按鍵。方案二采用獨立式按鍵，中斷工作方式，原理易懂、程序簡單、軟件較容易、硬件電路較繁瑣、價格低廉。 。步進電機的方向控制方法是：用單片機輸出接口的每一位控制一根相繞組。為了驗證作品的可行性，我還做了硬件電路，來對設計作品中設計方案的主要功能及其理論進行實際驗證。預設時，第一位置0，不分正反轉。由單片機產生的信號經ULN2003A芯片進行功率放大，驅動步進電機工作，同時由數碼管同步顯示預置數和所轉圈數，由相應的按鍵實現預置圈數、控制、清零功能。 uchar x_temp,y_temp。0x01) { c=0X08。 delay(5)。 P0=seg_0[abai]。x++。 break。break。TF1=0X00。 i=j/10000。 // 將rst數組當函數調用 產生復位效果 (已經屏蔽) } else if(m6553) //鍵盤設定值要小于65535 { m=m*10+key。 } while(P3_5) //減速 { while(P3_5)。 x=m。 abai=0。 i=j/10。TF0=0X00。break。break。0x0f。 P0=seg_0[age]。 // delay(5)。 z++。char seg_point[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78, //帶小數點 0x00,0x10,0x08,0x03,0x46,0x21,0x06,0x0E}。顯示圈數的測試：把顯示值和計數結果進行比較。按鍵0～9完成預置步進電機所轉圈數的功能，剩余一個按鍵實現清零的功能，由單片機的P1口輸入。經常在以下電路中使用，作為：顯示驅動、繼電器驅動、照明燈驅動、電磁閥驅動、伺服電機、步進電機驅動等電路中。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動力矩又可以提高控制精度。由于使用的是四相的步進電機，就需要對四路信號分別進行放大，放大電路很難做到完全一致，當電機的功率較大時運行起來會不穩定，而且電路的制作也比較復雜，參數選擇困難，且需要多級放大，同時又要考慮功率的放大。輸出口的外接負載可根據以上參數估算。驅動電路部分由芯片ULN2003A和必要的外圍電路組成，單片機產生的信號經驅動電路使其功率放大，達到電機所需的驅動電壓和電流由此驅動步進電機工作。鍵盤輸入及液晶顯示部分FPGA系統中央控制器光電編碼器驅動電路及步進電機電源電路給定轉速、位置轉速位置顯示讀取采樣結果給定PWM方波信號檢測轉速、位置 圖2 基于FPGA的步進電機控制器及驅動系統圖（1）控制器模塊采用FPGA為系統的控制器，FPGA可以實現各種復雜的邏輯功能，模塊大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩定性。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。 傳統上由純電