基于at89c51單片機的步進電機控制系統設計與實現-資料下載頁

【導讀】步進電機是一種將輸入的電脈沖信號變換為階躍性角位移或直線位移的電機,既給一個脈沖信號,電機就轉動一個角度或前進一步,故而又稱為脈沖電機。出的角位移與輸入的脈沖數成正比,轉速與脈沖頻率成正比。步近電機必須與驅動。器、控制器配套使用才能完成工作要求。本設計既有硬件電路設計，也包括軟件電路設計。其中硬件電路設計主要有。軟件設計主要有主程序，鍵盤掃描子程。序，串行顯示子程序和延時子程序等。硬件設計采用57BYG350A型號的步進電機，與其配套的驅動器型號為MS-3H057M系列驅動器。采用AT89S51單片機對步進電。顯示步進電機的運行步數和運行速度。制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的。解，測定并研究其在單步運行狀態，角位移和脈沖數關系，平均轉速和脈沖頻率關系。觀察轉子振蕩狀態，并且掌握步進電機的基本特性和指標。大大縮短了系統的開發周期。

　　

【正文】 有按鍵按下，然后再進行列確定。下面是判斷 0 行按鍵是否有按鍵按下的程序： LK2： MOV R2， 0EH ；掃描初值進 R2 MOV R4， 00H ；掃描列號送 R4 LK4： MOV P1， A ；掃描初值送 P1 口 MOV A， P1 ；讀 P1口 JB ， LONE ； =1，第 0行無鍵閉合，轉 LONE MOV A， 00H ；裝第 0 行行值 AJMP LKP 在鍵盤掃描程序中，為了消除干擾，一般都會采用按鍵消抖的程序來消除干擾。下面是按鍵消抖的一段程序： LK1: ACALL DELAY10 ； 有鍵閉合二次消抖延時 20 ms ACALL DELAY10 ACALL KEY ； 再檢查有鍵閉合否 JNZ LK2 ； 有鍵閉合 ， 轉 LK2 ACALL DELAY10 AJMP KEY1 ；經去抖動確認無鍵閉合，延時 10 ms 后轉 KEY1 串行顯示模塊 串行顯示模塊硬件采用 串行顯示驅動器 MAX7219 來驅動 LED 數碼管顯示。 其中 采用 單片機串行口（ 和 ）及 三條線與 Max7219 相連接， 、 分別作為 MAX7219 串行數據輸入信號 DIN和時鐘信號 CLK， LOAD 信號。 串行顯示子程序流程圖如圖 。 串行顯示子程序又分為三部分，分別為 串行發送數據子程序 、 初始化子程序 和 送顯示數據子程序 。下面一段是初始化子程序的一部分： MOV SCON, 00H 。設定串行通信方式 0 CLR A MOV 50H, A 。前級 MAX7219 初始化 MOV 51H, A 30 MOV 52H, 0CH ；關閉顯示 MOV 53H, 00H LCALL DISP1 MOV 52H, 09H ；全譯碼模式 MOV 53H, 0FFH LCALL DISP1 MOV 52H, 0BH ；顯示 8 個 LED MOV 53H, 07H LCALL DISP1 MOV 52H, 0AH ；亮度占空比為 31/32 MOV 53H, 0FH LCALL DISP1 MOV 52H, 0FH ；顯示測試寄存器為正常方式 MOV 53H, 00H LCALL DISP1 MOV 52H, 0CH ；開啟顯示 MOV 53H, 01H LCALL DISP1 RET 產生脈沖波子程序 在本設計中利用兩個 I/O 口（ 和 ）的正負電平的變化來產生脈沖波的。下面是 口產生脈沖波的程序： CLR 。 清零 MC: CPL 。 取反 LCALL DELAY 。調用延時子程序 LJMP MC 31 延時子程序 模塊 在本設計中用到兩個不同時間的延時， 延時 10ms 的 子程序如下。 延時 10ms 程序： DELAY10： MOV R2， 40；單周期， 1us DELAY1： MOV R3， 125；單周期， 1us DELAY2： DJNZ R3， DELAY2；雙周期， 2us， 125*2=250 us DJNZ R2， DELAY；雙周期， 2us， *40=10ms RET 32 結束語 本設計以單片機 AT89S51 芯片為核心部件，利用 MS3H057M 系列驅 動器來驅動57BYG350A 型號的步進電機 ，實現步進的控制。利用基本的電路知識設計了鍵盤電路，顯示電路，單片機最小系統。 經過一個學期的設計學習，我主要得到了以下幾方面的收獲： 第 一，我加深了對原來所學的數電、模電、單片機知識的學習，學會自學和分析電路的能力。在 鍵盤電路 ，單片機管腳的連接電路的中得到了具體的體現。進一步學習用匯編語言編寫單片機程序。 第二，再次練習畫圖軟件 Protel99SE 的使用，以前使用這個軟件畫圖不是很熟練，通過這次設計，學會了一些畫圖技巧，提高了畫圖的速度。 系統設計過程中，通過軟件與 硬件相結合完成了系統功能設計的要求，但設計的硬件電路并不是最簡單的，具體細節上還有未解決的問題，如 步進電機 型號的選擇，參數的計算沒有具體說明，還需進一步研究計算。 設計中遇到了各種困難，設計工作曾一度中斷，但通過指導老師指點、仔細分析和自我狀態調整后解決了問題。并深刻地體會到共同協作和團隊精神的重要性，提高自己解決問題的能力。 33 致 謝 經過半年的忙碌，本次畢業設計已經接近尾聲，在此，我要感謝每一個幫助過我的人。 首先 ， 我要感謝我的導師江泳老師 。江 老師平日里工作繁多，但在我做畢 業設計的每個階段，都給予我悉心的指導和幫助。可以說，沒有 江 老師的悉心指導和幫助，我是不可能順利完成我的畢業設計的。另外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 其次，我要 感謝電氣信息工程學院我們的輔導員 孔老師 ， 孔老師 不但讓我知道學習的重要性，還教會了我如何做人辦事 ，這將是我一輩子的寶貴財富。 再次，我 要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下 電子 專業知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業設計才會順利完成。 最后 ，我要 感謝我的家 人，這些年來給予我的一貫支持和關心，他們對我的希望是我人生道路上的一個航標，時刻激勵著我奮勇前進、永不懈怠。感謝你們一直以來對我的無私的愛，我成績的取得是你們無私付出的結果，謝謝你們 ! 大學四年的美好生活即將以這篇畢業論文劃上一個句號，回首這篇文章的寫作過程，進而回想起四年的時光，想起那些在我知識道路上給予我極大幫助的人，感慨萬千，心中滿是感恩之情 。 最后 特地 再次對 我的母校 — 鄭州輕工業學院 四年來對我的大力栽培 表示感謝！ 34 參考文獻 [1] 陳隆昌 . 電機控制 . 西安 : 西安電子科技大學出社 .1997. [2] 譚建成 .新編電機控制專用集成電路與應用 .北京：機械工業出版社 .2021. [3] 馬淑華，王鳳文，張美金 .單片機原理與接口技術 .北京：北京郵電大學出版社，2021. [4] 汪明慧，黃英 .單片機在控制系統中的應用 .北京：電子工業出版社 .. [5] 王德安 ， 常春玲 .基于單片機的步進電機控制 [J].計算機應用 . 3 期 .52. [6] Chee Controller for Brushless DC Motor. IEEE Transaction on Industrial Electronics. 1999, 46 (2) :471473. [7] 王鴻鈺編著 .步進電機控制技術入門 [M]、 1 版、 上海： 同濟大學出版社 . [8] 賈方 ， 張志勝 .AT89C51 單片機在步進電機控制中的應用 [J].機械設計與制造工程 . 31 卷 .第 6 期 .62。 [9] 李君凱 .步進電機控制系統 [J].自動化與儀器儀表 . 1 期 .15. [10] 偉雄、宋曉光 .步進電機的控制原理及其單片機控制實現 [J].煤礦機械 . 6期 .127. [11] IR2131S IOR Rectifier, Preliminary Data Sheet: No. PD60032Mo [12] Chee Controller for Brushless DC Motor. IEEE Transaction on Industrial Electronics. 1999, 46 (2) :471473. [13] 黃灼堯 .單片機控制步進電機的方法研究與應用 [J].廣東土木與建筑 . 8期 .79. [14] 陳林 ， 彭小軍 ， 洪云 .單片機在步進電機控制系統中的應用 [J].新余高專學報 . 10 卷 .第 5 期 . [15] 程憲平 . 機電傳動與控制 [M ]. 武漢 : 華中科技大學出版社 , 1997. [16] 劉國永 , 陳杰平 . 單片機控制步進電機系統設計 [ J ]. 安徽 : 安徽技術師范學院學報 ,2021,16(4):61263. [17]何立民 .單片機應用系統設計系統配置與接口技術 .北京：北京航天航空大學出版社 ,2021 [18]朱宇光 .單片機應用新技術教程 .北京：電子工業出版社 ,2021 35 附錄 1 系統原理圖 12345678RST9 (RXD)10 (TXD)11 (INT0)12 (INT1)13(T0)14 (T1)15 (WR)16 (RD)17XTAL218XTAL119GND20 (A8)21 (A9)22 (A10)23 (A11)24 (A12)25 (A13)26 (A14)27 (A15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31 (AD7)32 (AD6)33 (AD5)34 (AD4)35 (AD3)36 (AD2)37 (AD1)38 (AD0)39VCC40U1 AT89S5124PI12X1 12MHzC1 20pFC2 20pFR2C310uF5V200R1S0S4S5 S6S2S1 S34K7R34K7R44K7R54K7R6U VWCP+ DIR+ EN+ CP DIR ENU2MS3H057MU VWCP+ DIR+ EN+ CP DIR ENU3MS3H057MDIG26DIG65GND4SEG E21SEG G17ISET18V+19SEG C20DIG43SEG D23DIN1DIG02SEG F15SEG B16SEG A14GND9DIG111DIG510CLK13SEG DP22DIG37DIG78DOUT24LOAD12U4 MAX7219CNGf10g5e1d2c4DP3b7a11112293846DPY1 4 in 1f10g5e1d2c4DP3b7a11112293846DPY2 4 in 1A B C A B C電機 電機57BYG350A 57BYG350AVCC9K5R11S7 S8S12S13 S14S10S9 S11S15 S16VCCf10g5e1d2c4DP3b7a11112293846DPY4 4 in 1f10g5e1d2c4DP3b7a11112293846DPY3 4 in 1DIG26DIG65GND4SEG E21SEG G17ISET18V+19SEG C20DIG43SEG D23DIN1DIG02SEG F15SEG B16SEG A14GND9DIG111DIG510CLK13SEG DP22DIG37DIG78DOUT24LOAD12U5 MAX7219CNG9K5R12VCCLED0 LED1 LED2 LED310KR710KR810KR910KR10VCC 36 附錄 2 程序源代碼 主程序： XDLABLE E