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基于單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2026-07-21 15:55 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】化來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)和換向功能。當(dāng) KK2 的狀態(tài)變化時(shí)，內(nèi)部程序檢測(cè) 和的狀態(tài)來調(diào)用相應(yīng)的啟動(dòng)和換向程序，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的電機(jī)的啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作原理可以知道，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制主要是通過控制通入電機(jī)的脈沖頻率，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。對(duì)于單片機(jī)而言，轉(zhuǎn)速控制的方法主要有：軟件延時(shí)和定時(shí)中斷，在此電路中電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制主要是通過定時(shí)器的中斷來實(shí)現(xiàn)的，該電路控制電機(jī)加速度主要是通過 SS3 的斷開和閉合，從而控制外部中斷根據(jù)按鍵次數(shù)，改變速度值存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)為定時(shí)器的中斷次數(shù)），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。圖控制電路原理圖最小系統(tǒng) 對(duì)于沒有內(nèi)部沒有晶振的單片機(jī)，接上電源和晶振就是該單片機(jī)的最小系統(tǒng)。對(duì)于這個(gè)設(shè)計(jì)的單片機(jī)來說，還有一個(gè)按鈕復(fù)位電路。電路如圖所示：圖復(fù)位及時(shí)鐘振蕩電路. .驅(qū)動(dòng)電路通過 ULN2022 構(gòu)成比較多的驅(qū)動(dòng)電路，電路圖如圖所示。通過單片機(jī)的~ 輸出脈沖到 ULN2022 的 1B~4B 口，經(jīng)信號(hào)放大后從 1C~4C 口分別輸出到電機(jī)的 A、B、C 、D 相。圖步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路．顯示電路在該步進(jìn)電機(jī)的控制器中，電機(jī)可以正反轉(zhuǎn)，可以加速、減速，其中電機(jī)轉(zhuǎn)速的等級(jí)分為五級(jí)，為了方便知道電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速的等級(jí)，這里設(shè)計(jì)了電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)的工作狀態(tài)的顯示電路。在顯示電路中，主要是利用了單片機(jī)的 P0 口和P2 口。采用兩個(gè)共陽數(shù)碼管作顯示。第一個(gè)數(shù)碼管用于顯示電機(jī)正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，正轉(zhuǎn)時(shí)顯示“1”，反轉(zhuǎn)時(shí)顯示“一”，不轉(zhuǎn)時(shí)顯示“0”。第二個(gè)數(shù)碼管用于顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速級(jí)別，共五級(jí)，即從 1~5 轉(zhuǎn)速依次遞增，“0”表示轉(zhuǎn)速為零。電路如圖所示。圖顯示電路主程序中要完成的工作主要有系統(tǒng)初始值的設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示以及各種開關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)判斷等。其中系統(tǒng)初始狀態(tài)的設(shè)置內(nèi)容較多，該系統(tǒng)中，需要初始化定時(shí)器、外部中斷；對(duì) P1 口送初值以決定脈沖分配方式，速度值存儲(chǔ)區(qū)送初值決定步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)速度，對(duì)方向值存儲(chǔ)區(qū)送初值決定步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向等內(nèi)容。主程序流程圖如圖所示：初始化速度值為 0？啟動(dòng)開關(guān)為 0？停止計(jì)時(shí)器顯示啟動(dòng)計(jì)時(shí)器延時(shí)停止計(jì)時(shí)器圖主程序流程圖YNYN開始YY 定時(shí)中斷設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)主要是給電機(jī)各繞組按一定的時(shí)間間隔連續(xù)不斷地按規(guī)律通入電流，步進(jìn)電機(jī)才會(huì)旋轉(zhuǎn)，時(shí)間間隔越短，速度就越快。在這個(gè)系統(tǒng)中，這個(gè)時(shí)間間隔是用定時(shí)器重復(fù)中斷一定次數(shù)產(chǎn)生的，即調(diào)節(jié)時(shí)間間隔就是調(diào)節(jié)定時(shí)器的中斷次數(shù)，因而在定時(shí)器中斷程序中，要做的工作主要是判斷電機(jī)的運(yùn)行方向、發(fā)下一個(gè)脈沖，以及保存當(dāng)前的各種狀態(tài)。程序流程圖如所示：中斷返回T0 中斷入口發(fā)速度脈沖讀方向指示重送相關(guān)狀態(tài)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中斷次數(shù)1=0？NY圖定時(shí)中斷程序流外部中斷所要完成的工作是根據(jù)按鍵次數(shù)，改變速度值存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)為定時(shí)器的中斷次數(shù)），這樣就改變了步進(jìn)電機(jī)的輸出脈沖頻率，也就是改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。速度增加按鈕 S2 為 INT0 中斷，其程序流程為原數(shù)據(jù)，當(dāng)值等于 5時(shí)，不改變?cè)瓟?shù)值返回，小于 5 時(shí)，數(shù)據(jù)加 1 后返回；速度減少按鈕 S3，當(dāng)原數(shù)據(jù)不為 0，減 1 保存數(shù)據(jù)，原數(shù)據(jù)為 0 則保持不變。程序流程圖所示：外部中斷入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)延時(shí)去抖中斷返回速度值177。1恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)速度=上或限值？按鈕是否彈起？NNYY圖外部中斷程序流程圖源程序匯編程序如下：SPEED EQU 10H 。SPEED 為轉(zhuǎn)速等級(jí)標(biāo)志，共 5 級(jí)，即 1—5FX EQU 11H 。FX 為方向標(biāo)志COUNT EQU 12H 。COUNT 中斷次數(shù)標(biāo)志ORG 0000HLJMP MAINORG 0003H 。外部中斷 0 入口地址，加速子程序LJMP UPORG 0013H 。外部中斷 1 入口地址，減速子程序LJMP DOWNORG 000BH 。定時(shí)器 0 中斷入口地址，控制中斷次數(shù)來達(dá)到控制轉(zhuǎn)速LJMP ZDT0ORG 0030HMAIN: OV

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