基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计
文章标题：基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计
引言
在现代科技发展迅速的时代，控制系统已经被广泛应用于各个领域。
其中，基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计，不仅在工业领域有着重要的作用，同时也在家电领域、智能家居等方面得到了广泛
的应用。本文将从步进电机控制系统的设计原理、红外控制的基本概
念以及基于51单片机的系统设计方案等方面展开深入探讨。
一、步进电机控制系统的设计原理
步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的执行元件，其控制系
统设计原理是核心。以步进电机为执行元件的控制系统通常包括电脉
冲发生电路、电流驱动电路、位置控制逻辑电路以及接口电路等模块。在系统设计中，需要考虑步进电机的类型、工作方式、转动角度以及
控制精度等因素，以选择合适的控制方案和相关元器件。
针对步进电机的控制系统设计，首先需要从硬件电路和软件控制两个
方面进行综合考虑。硬件方面需要设计合适的脉冲发生电路和驱动电路，并根据具体场景考虑相关的接口电路，以实现步进电机的控制和
驱动。而软件控制方面，则需要编写相应的控制程序，使得系统能够
根据具体的控制要求进行精准的控制和调节。
二、红外控制的基本概念
红外控制是一种常见的无线遥控技术，通过使用红外线传输信号来实现对设备的控制。通常包括红外发射器和红外接收器两个部分，发射器将控制信号转换成红外信号发送出去，接收器接收红外信号并将其转换成电信号进行处理。在实际应用中，红外控制技术已经被广泛应用于各种家电遥控器、智能家居系统以及工业自动化领域。
红外控制的基本原理是在发射器和接收器之间通过红外线进行双向通信，通过调制解调的方式进行信号的传输和解析。设计基于红外控制的步进电机系统需要考虑红外信号的发射和接收过程，以及相关的解析算法和信号处理。信号的稳定性、抗干扰能力以及传输距离等也是需要考虑的重要因素。
三、基于51单片机的系统设计方案
在步进电机红外控制系统的设计中，选择合适的控制芯片和处理器是至关重要的。51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，具有成本低、易于编程和应用广泛的特点，因此在步进电机控制系统中得到了广泛的应用。在设计基于51单片机的系统方案时，需要考虑到控制系统的复杂度、实时性、稳定性以及扩展性等因素。
基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计方案通常包括硬件设计
和软件编程两个方面。在硬件设计中，需要考虑到步进电机驱动电路
的设计、红外发射接收电路的设计以及各个模块之间的接口设计。在
软件编程方面，需要编写相应的控制程序，实现步进电机的位置控制、速度控制以及相关的红外信号解析和处理等功能。
四、个人观点和理解
通过对基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计进行深入的研究和探讨，我对这一领域有了更加深刻的理解。步进电机的控制系统设
计不仅涉及硬件电路的设计，同时也需要考虑相关的软件控制方案，
这对于我来说是一个全新的领域。红外控制技术的应用也让我对无线
通信技术有了更深入的了解，这将对我的专业发展有着积极的影响。
总结
通过本文的探讨，我们对基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计有了更加全面、深入和灵活的理解。步进电机控制系统设计原理、
红外控制的基本概念以及基于51单片机的系统设计方案等方面进行了详细的讨论，希望对读者有所帮助。在未来的研究和实践中，我们将
更加深入地探讨这一领域，并致力于将理论知识应用于实际工程中。
步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的执行元件，采用数字
控制方式，通过发出脉冲信号，控制步进电机旋转的角度和速度。步
进电机的精准控制对于许多应用场景都至关重要，比如印刷机械、数
控机床、3D打印机等。在这些应用场景中，步进电机的控制系统设计需要非常严谨和稳定，以确保机器的准确运行。
而红外控制技术则是近些年来被广泛应用的一种无线遥控技术，通过
使用红外线传输信号来实现对设备的控制。这种技术在遥控器、智能
家居系统以及工业自动化领域都有广泛的应用。通过红外控制，用户
可以方便地远程控制设备的开关、调节以及其他功能，极大地提高了
生活和生产效率。
基于51单片机的系统设计方案，特别是在步进电机红外控制系统中的应用，具有广泛的前景和应用价值。51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，具有成本低、易于编程和应用广泛的特点，可以实现对步进
电机和红外控制技术的高效控制和应用。
在步进电机红外控制系统的设计中，硬件设计和软件编程是很重要的。硬件设计需要考虑步进电机驱动电路的设计、红外发射接收电路的设
计以及各个模块之间的接口设计。在软件编程方面，需要编写相应的
控制程序，实现步进电机的位置控制、速度控制以及相关的红外信号
解析和处理等功能。为了确保系统的稳定和可靠性，需要进行一系列
的测试和优化。
除了系统设计和开发之外，对于这种控制系统的安全性也是非常重要的。步进电机的控制系统在工业生产和家居应用中都可能会面临一些
安全隐患，比如防止误操作、防止电气故障等。在系统设计和应用过
程中，需要充分考虑安全性问题，采取相应的安全措施，确保系统在
运行过程中不会对人、设备和环境造成危害。
在未来的研究和实践中，我们将继续深入地探讨基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计，并致力于将其应用于实际工程中。我们也
将持续关注步进电机和红外控制技术的发展，不断改进系统设计方案，提高系统的性能和稳定性。相信随着技术的不断进步，这种控制系统
将会在更多的领域得到应用，为人们的生活和工作带来更多的便利和
效益。
51单片机实现步进电机控制
摘要 8051单片机控制步进电机进行简单的转速控制，包括启停变换转速控制等。利用利用https://www.360docs.net/doc/9519134306.html,单片机实验箱以模拟电压提供电机转速设定值，使用并行模数转换芯片ADC0809 进行电压信号的采集和数据处理转换得到速度给定的数字量，通过单片机的P1 口控制步进电机的控制端，使其按一定的控制方式进行转动。调节步进电机转速，使其与给定值相当，最后，利用ZLG7290模块驱动LED数码管显示速度设定值。通过这个单片机控制系统的设计来掌握A/D转换的原理，了解步进电机的工作原理，掌握它的转速控制方式和调速方法，并且掌握LED显示原理和ZLG7290模块的使用方法，用LED数码管显示模数转换的结果，设计电路的硬件接线图和实现上述要求的程序。最后实现通过改变模拟电压就可以改变步进电机的转速控制，并且在LED 数码管上显示步进电机的转速这一功能。 关键词：51单片机调速步进电机LED显示
绪论 在进行51单片机的学习和实验过程中曾利用51单片机对步进电机进行过简单的控制，包括利用https://www.360docs.net/doc/9519134306.html,单片机试验箱对步进电机进行转角控制，方向控制等。即按照设定的转动角度步进电机进行动作，来实现步进电机的实时控制，通过设定的方向来实现步进电机的方向反转控制等，并利用利用ZLG7290模块驱动LED数码管显示步进电机的设定值与步进电机实际所转过过的角度，同时显示步进电机的旋转方向等。 这次所进行的步进电机转速控制系统是对步进电机的另一种控制，即实现步进电机的转速控制而不是单单的转动角度控制，并且是通过模拟量输入来时时的控制步进电机的转速。并且通过数码管来显示出所设定的步进电机的转速。
基于51单片机的步进电机控制系统设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计步进电机是一种特殊的直流电动机，具有定角度、定位置、高精度等特点，在许多领域得到广泛应用，如机械装置、仪器设备、医疗设备等。本文将基于51单片机设计一个步进电机控制系统，主要包括硬件设计和软件设计两部分。 一、硬件设计 步进电机控制系统的硬件设计主要包括51单片机、外部电源、步进电机驱动模块、以及其他辅助电路。 1.51单片机选择 由于步进电机控制需要执行复杂的算法和时序控制，所以需要一个性能较高的单片机。本设计选择51单片机作为主控芯片，因为51单片机具有丰富的外设接口、强大的计算能力和丰富的资源。 2.外部电源 步进电机需要较高的电流供给，因此外部电源选择稳定的直流电源，能够提供足够的电流供电。电源电压和电流的大小需要根据具体的步进电机来确定。 3.步进电机驱动模块 步进电机驱动模块是连接步进电机和51单片机的关键部分，它负责将51单片机输出的脉冲信号转化为对步进电机的驱动信号，控制步进电机准确转动。常用的步进电机驱动芯片有L297、ULN2003等。 4.其他辅助电路
为了保证步进电机控制系统的稳定运行，还需要一些辅助电路，如限流电路、电源滤波电路、保护电路等。这些电路的设计需要根据具体的应用来确定。 二、软件设计 1.系统初始化 系统初始化主要包括对51单片机进行外部中断、定时器、串口和IO 口等初始化设置。根据实际需求还可以进行其他模块的初始化设置。 2.步进电机驱动程序 步进电机的驱动程序主要通过脉冲信号来控制电机的转动。脉冲信号的频率和脉冲宽度决定了电机的转速和运行方向。脉冲信号可以通过定时器产生，也可以通过外部中断产生。 3.运动控制算法 步进电机的运动控制可以采用开环控制或闭环控制。开环控制简单，但无法保证运动的准确性和稳定性；闭环控制通过对电机转动的反馈信号进行处理来调整脉冲信号的生成，从而实现精确的运动控制。 4.其他功能设计 根据具体的应用需求，可以加入其他功能设计，如速度控制、位置控制、加速度控制等。这些功能设计需要根据具体系统的要求进行。 总结
基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计
文章标题：基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计 引言 在现代科技发展迅速的时代，控制系统已经被广泛应用于各个领域。 其中，基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计，不仅在工业领域有着重要的作用，同时也在家电领域、智能家居等方面得到了广泛 的应用。本文将从步进电机控制系统的设计原理、红外控制的基本概 念以及基于51单片机的系统设计方案等方面展开深入探讨。 一、步进电机控制系统的设计原理 步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的执行元件，其控制系 统设计原理是核心。以步进电机为执行元件的控制系统通常包括电脉 冲发生电路、电流驱动电路、位置控制逻辑电路以及接口电路等模块。在系统设计中，需要考虑步进电机的类型、工作方式、转动角度以及 控制精度等因素，以选择合适的控制方案和相关元器件。 针对步进电机的控制系统设计，首先需要从硬件电路和软件控制两个 方面进行综合考虑。硬件方面需要设计合适的脉冲发生电路和驱动电路，并根据具体场景考虑相关的接口电路，以实现步进电机的控制和 驱动。而软件控制方面，则需要编写相应的控制程序，使得系统能够 根据具体的控制要求进行精准的控制和调节。
二、红外控制的基本概念 红外控制是一种常见的无线遥控技术，通过使用红外线传输信号来实现对设备的控制。通常包括红外发射器和红外接收器两个部分，发射器将控制信号转换成红外信号发送出去，接收器接收红外信号并将其转换成电信号进行处理。在实际应用中，红外控制技术已经被广泛应用于各种家电遥控器、智能家居系统以及工业自动化领域。 红外控制的基本原理是在发射器和接收器之间通过红外线进行双向通信，通过调制解调的方式进行信号的传输和解析。设计基于红外控制的步进电机系统需要考虑红外信号的发射和接收过程，以及相关的解析算法和信号处理。信号的稳定性、抗干扰能力以及传输距离等也是需要考虑的重要因素。 三、基于51单片机的系统设计方案 在步进电机红外控制系统的设计中，选择合适的控制芯片和处理器是至关重要的。51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，具有成本低、易于编程和应用广泛的特点，因此在步进电机控制系统中得到了广泛的应用。在设计基于51单片机的系统方案时，需要考虑到控制系统的复杂度、实时性、稳定性以及扩展性等因素。 基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计方案通常包括硬件设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实 现 步进电机控制系统是基于51单片机的一种控制系统，它主要用来 控制步进电机的转动方向和转速等参数。下面详细解释一下这个系统 的设计和实现。 1. 系统硬件设计 步进电机控制系统的硬件主要包括51单片机、驱动电路、步进电 机和电源等部分。其中，驱动电路是控制步进电机的关键，它通常采 用L298N芯片或ULN2003芯片等常用的驱动模块。 在硬件设计方面，主要需要考虑以下几个方面： （1）步进电机的种类和规格，以便选择合适的驱动电路和电源。 （2）驱动电路的接线和参数设置，例如步进电机的相序、脉冲频 率和电流大小等。 （3）电源的选取和参数设置，以满足系统的供电要求和安全性要求。 2. 系统软件设计 步进电机控制系统的软件设计主要包括编写控制程序和调试程序。其中，控制程序是用来实现步进电机的正转、反转、加速和减速等控 制功能，而调试程序则用来检测系统的电路和程序的正确性和稳定性。
在软件设计方面，主要需要考虑以下几个方面： （1）确定控制程序的算法和流程，例如使用“循环控制法”或“PID控制法”等控制方法。 （2）选择编程语言和编译器，例如使用汇编语言或C语言等。 （3）编写具体的控制程序和调试程序，并进行测试和调试，以确 保程序的正确性和稳定性。 3.系统实现 步进电机控制系统的实现主要包括硬件组装和软件烧录两个部分。在硬件组装方面，需要按照硬件设计图纸进行零部件的选取和电路的 组装，同时进行电源和信号线的接入。在软件烧录方面，需要使用专 用的编程器将程序烧录到51单片机的芯片中，并进行相应的设置和校验。 总之，基于51单片机的步进电机控制系统是一个功能强大、应用 广泛的控制系统，可以实现精密控制和自动化控制等多种应用，具有 很高的实用价值和研究价值。
基于51单片机的步进电机控制-设计报告(说明书)及源程序
基于51单片机的步进电机控制步进电机控制系统 实验要求 本课程设计的内容是利用51单片机，达到控制步进电机的启动、停止、正转、反转、两档速度和状态显示的目的，使步进电机控制更加灵活。步进电机驱动芯片采用ULN2003A，ULN2003A具有大电流、高电压，外电路简单等优点。利用四位数码管增设电机状态显示功能，各项数据更直观。实测结果表明，该控制系统达到了设计的要求。 用单片机或DSP控制器控制一台四相六线步进电动机的正转、反转、加速、减速和停止。要求在控制电路板上用5个按钮控制电机的正反转、加减速和停止，并能显示是正转、反转还是停止，同时显示转速及转的圈数 （2）、相关参数设定： 这里采用四相六线步进电机，这款步进电机的驱动电压12V，步进角为 7.5度 . 一圈360 度 , 需要 48 个脉冲完成。其相序A-AB-B-BC-C-CD-D-DA。所以其正转控制脉冲为：01h,09h,08h,0ch,04h,06h,02h,03h,00h；反转控制脉冲为： 01h,03h,02h,06h,04h,0ch,08h,09h,00h。 单片机的晶振为12MHZ； 3、心得体会 步进电机的控制可以用硬件，也可以用软件通过单片机实现。本系统采用了软件方法，即用单片机产生控制脉冲来控制步进电机的运行状态，这种方比采用硬件方法，即采用脉冲分配器芯片进行通用换相控制，电路更加简单，成本更低。 在做本次设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的。在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：C语言、模拟和数字电路知识等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。 设计结束了，但是从中得到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。此次设计更锻炼了我的毅力，我觉得做任何事情要善始善终，不要中途放弃，只要自己认真的去对待，再难的问题也能找到办法解决。 步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置，是一种特殊的电动机。由于其精确性以及其良好的性能在实际当中得到了广泛的应用。本文介绍了以51系列单片机AT89C51为控制核心所设计的步进电机控制系统，从系统的硬件电路以及软件的设计方面实现了对步进电机的控制。 本文首先对步进电机进行了概述，然后就控制系统中芯片的选取做了详细的说明，本设计选择用L298N作为接口驱动芯片，用LM016L做显示芯片，在Proteus 上设计出控制系统的硬件连接电路，并根据实情况考虑了电磁隔离和绕组的导通续流等。在硬件设计的基础上设计了系统运行过程的程序流程图并用C程序设计出控制系统的控制程序，并用Keil进行调试，然后在Proteus上进行仿真，实
51单片机步进电机控制系统设计
步进电机控制系统设计 引言 随着人民生活水平的提高，产品质量、性能、自动化程度等已经是人们选择产品的主要因素。其中，步进电机正反转自动控制在生活中起了很大的作用，比如洗衣机的工作、遥控汽车的操作、DVD的应用等等，它在实际生活中给人们需求上提供了很大的方便与乐趣。不只是生活，它还在工业、农业、交通运输等各方面得到了广泛的应用，实现电动机正反转的控制是很多产品设计的核心问题。步进电机显示出交流电动机不能比拟的良好启动性能和调速性能，比较广泛应用于速度调节要求过高，正反转频繁或多元同步协调运转的机械生产。因此，学会电动机正反转控制的原理是极其重要的。然而，在本步进电机正反转仿真设计中，要借助Proteus软件、Keil软件和C语言的辅助进行仿真设计，通过仿真设计，让我们更清楚了解步进电机正反转的原理和电路图，增强对步进电机的认知。 在Proteus绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。在本设计中，Proteus软件采用了电容、电阻、晶振、电动机、LED、开关、电动机等多种元件进行绘图，并基于80C51和ULN2003A进行电路图设计，充分展示Proteus软件元件库量大，掌握它的基本绘图操作。而对于Keil软件，采取创建工程，创建执行文件，利用C语言编写程序，生成hex文件，为Proteus 仿真提供驱动控制，实现步进电机正反转的设计。 在本论文设计中，主要介绍步进电机正反转原理，Proteus软件功能绘图、仿真调试，以及Keil软件功能、程序编写和仿真程序文件生成。让大家更清楚了解Proteus软件、Keil软件、C语言在步进电机正反转仿真设计的应用。 目录
基于STC89C51单片机步进电机控制系统的设计
基于STC89C51单片机步进电机控制系统的设计 本文基于STC89C51单片机，设计了步进电机控制系统，系统分为STC89C51单片机最小系统、按键模块、显示模块、电机驱动模块以及步进电机等几个部分，通过编程实现了步进电机的正反转，加减速，启停控制以及运行状态LED状态显示功能。实验结果表明，系统性能优于传统的步进电机控制器。 标签：STC89C51单片机；步进电机；控制系统；设计 1 引言 步进电机是机电设备中最广泛使用的一种电机，又被称为脉冲电动机或者阶跃电动机，其工作原理是将电脉冲信号转变为角位移或线位移。每输入一个电脉冲，电机转动一个角度前进一步，其输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。在控制中，可以利用输入电脉冲的频率、数量和各相绕组的通电顺序来精确控制电机的启停、转速、转向和定位，几乎不受电压和环境温度等影响，误差小。随着单片机嵌入式系统的发展应用，基于单片机的步进电机控制系统在各个领域得到了广泛应用，比如线切割的工作台运动、ATM机、刻字机、工业控制系统等等，并且特别适合要求性能稳定、误差率低、响应迅速、运行时产生噪音小、具有较长的使用寿命以及能输出较大扭矩的应用场合。本文设计了基于STC89C51单片机的步进电机控制系统，具备价格低廉、结构简单、移植性好等特点，具有广泛的应用前景。 2 系统总体框架 本系统主要由STC89C51单片机最小系统、驱动电路模块、按键电路模块、数码管显示电路模块和步进电机等几个模块组成。本设计中步进电机功率和额定电流都较小，从经济性方面考虑，驱动芯片选用ULN2003芯片，ULN2003芯片是一种高耐压、大电流、内部包含七个硅PNP达林顿管的驱动芯片。 步进电机的控制主要通过按键来实现，分别负责控制加减速、换向、转速。STC89C51单片机向ULN2003输出脉冲信号，驱动芯片将脉冲信号进行电压和电流放大，驱动步进电机的各相绕组，使步进电机随着不同的脉冲信号分别作相应的动作。系统结构如图1所示。 3 硬件电路设计 以STC89C51单片机为核心处理器及主控制器，由28BYJ-48步进电机与ULN2003组成电机与驱动模块，矩阵键盘模块分别控制步进电机的启停、正反转、加速、减速，显示模块驱动数码管显示步进电机当前的转速与转动方向。 3.1 步进电机选择与设计
基于单片机的步进电机控制系统单片机课程设计报告
基于单片机的步进电机控制系统单片机课程设 计报告 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
微机原理与接口技术课程设计报告 基于51单片机的步进电机控制系统 学号 姓名 班级 2011级电子2班 华侨大学电子工程系 摘要 步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。步进电机可以直接用数字信号驱动，使用非常方便。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。因此非常适合于单片机控制。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响, 因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。本课程设计以STC89C52单片机作为微控制器，使用混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN进行驱动，实现了对步进电机运行状态的简单控制，并将其运行状态用LCD1602液晶显示。本次设计能实现的功能有电机运行、停止，设置运行圈数，调节转速，电机正反转，点动等。 关键词：STC89C52单片机，28BYJ-48步进电机，ULN2003AN驱动芯片，LCD1602显示，电机控制，点动 第一章总体设计方案 本次课程设计本课程设计以STC89C52单片机作为微控制器，使用混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN进行驱动，实现了对步进电机运行状态的简单控制，并将其运行状态用LCD1602液晶显示。本次设计能实现的功能有电机运行、停止，设置运行圈数，调节转速，电机正反转，点动等。 系统流程图如下：
基于51单片机的步进电机控制系统单片机课程设计报告
微机原理与接口技术课程设计报告基于51单片机的步进电机控制系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
基于51单片机控制步进电机毕业设计论文
基于51单片机控制步进电机毕业设计论文南京工业大学 毕业设计 题目:基于单片机的步进电机控制系统设计 学生姓名: 学号: 专业:电气工程与控制科学学院班级: 指导教师:杨道业 2016年6月 基于单片机的步进电机控制系统设计 摘要 步进电动机是一种由电脉冲信号控制的执行元件，由于它具有易控制、体积小等特点，所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和打印机等方面有着广泛应用。微电子技术的普及与应用以及微型计算机的飞速发展，逐步进入电机应用领域，这使得之前用硬件电路构成大而复杂的控制器，现在可以用软件来实现。这不仅降低了硬件成本，又提高了控制的灵活性、可靠性及多功能性。由于步进电机具有瞬时启动，急速停止，精度高等特点，用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此设计出基于单片机的步进电机控制系统具有极大的价值和广泛的应用。 本文课题主要研究了基于单片机的步进电机系统的论证设计。课题内容包括概述步进电机与单片机的工作原理，对步进电机驱动电路进行了分 析，以及对系统硬件电路及程序进行了设计与测试。步进电机控制系统的 设计采用了软硬件协同仿真的方法，可以有效降低系统开发的时间与成本。
利用protues仿真软件完成电机的正反转、加减速、启动停止等基础功能，利用单片机、步进电机驱动芯片、字符型LCD和键盘阵列等元件模块，设 计了以控制器与驱动器为一体的步进电机仿真控制系统，实现了对步进电 机的方位设定、位置控制等功能，并实时显示出步进电机的工作状态。该 系统的硬件组成主要包括控制电路、显示电路、报警反馈电路以及驱动电 路组成，根据硬件电路设计出相应的软件程序，进行调试与分析。该设计 系统具有思路明确、可靠性高、稳定性强等特点。 关键词:步进电机驱动电路单片机仿真控制系统 I Design of stepping motor control system based on single chip microcomputer Abstract Stepping motor is a kind of by electric pulse signal to control actuator, because it is easy to control, small size and other characteristics, so in the CNC system, automatic production lines, automatic instrument, drawing machine and printer has a widely application. The popularization and application of microelectronic technology and rapid development of micro computer, and gradually into the application field of the motor, which makes before hardware circuit controller of large and complex can now be used software to achieve. This not only reduces the cost of hardware, but also improves the flexibility, reliability and functionality of the control. Because of the stepper motor with instantaneous start, rapid stop, high accuracy, and with the
基于51单片机的步进电机控制系统设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计 中文摘要 步进电机是一种受脉冲信号控制，并且能将脉冲信号转化为相应的角位移或者线位移的数字电动机。由于步进电机具有步距误差不积累、运行可幕、结构简单、惯性小、成本低等优点，因此，被广泛使用于计算机外围电路、自动化控制装置以及其他的数字控制装置中，如打印机、钟表、数模转换设备等装置中。随着科学技术的快速发展，相应的控制系统也产生了很多种类，步进电机的身影在众多领域中可以看到。其中采用单片机作为控制核心的控制系统，山于其电路简单、成本低、可靠性强等优点，满足众多领域的需求，得到了大量的运用。因此, 研究基于单片机的步进电机控制系统，具有重要的现实意义。本设讣研究的是基于51单片机对步进电机的控制系统。通过单片机的I/O端口输出时序方波作为控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动芯片驱动步进电机进行不同的指令进行工作。根据不同的需要，通过按键电路来控制步进电机的启停、正反转和加减速等功能, 并在数码管上实时显示步进电机的工作状态。本文给岀了电路各个模块的电路图, 并用Proteus的ISIS软件对控制系统的各个功能进行了仿真，并给出了相应的仿真结果图像。 关键词：单片机；步进电机：电机驱动；控制系统 Abstract Stepper motor controlled by a pulse signal, and a pulse signal can be converted to the corresponding angular displacement or linear displacement of the digital motor. As the stepper motor has a step error does not accumulate, reliable, simple structure, small inertia, low cost, and therefore, are widely used in computer peripheral circuits, automatic control devices and other digital control devices, such as printers, watches
基于单片机的步进电机控制系统设计方案
D10-基于单片机旳步进电机控制系统 一、理解什么是步进电机以及其工作原理 步进电机是数字控制电机，步进电机旳运转是由电脉冲信号控制旳，其角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每个一种脉冲，步进电机就转动一种角度（不距角）或前进、倒退一步。步进电机旋转旳角度由输入旳电脉冲数确定，因此，也有人称步进电机为数字/角度转换器。 步进电机旳各相绕组按合适旳时序通电，就能使步进电机转动。当某一相绕组通电时，对应旳磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，假如定子和转子旳小齿没有对齐，在磁场旳作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小途径旳特点，则转子将转动一定旳角度，使转子与定子旳齿互相对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转旳原因。 二、步进电机旳特点 （1）步进电机旳角位移与输入脉冲数严格成正比，因此当它转一转后，没有合计误差，具有良好旳跟随性。 （2）由步进电机与驱动电路构成旳开环数控系统，既非常以便、廉价，也非常可靠。同步，它也可以有角度反馈环节构成高性能旳闭环数控系统。 （3）步进电机旳动态响应快，易于启停、正反转及变速。 （4）速度可在相称宽旳范围内平滑调整，低速下仍能保证获得很大旳转矩，因此一般可以不用减速器而直接驱动负载。 （5）步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接用交流电源或直流电源。 （6）步进电机自身旳噪声和振动比较大，带惯性负载旳能力强。 三、步进电机旳控制 步进电机旳控制重要包括换相次序旳控制、速度控制、速度控制、加减速控制等，控制系统就是运用单片机旳功能实现以上控制旳系统，即本次设计旳目旳。
四、示意图 五、硬件设计计划 本设计旳硬件电路只要包括控制电路、最小系统、驱动电路、显示电路四大部分。最小系统只要是为了使单片机正常工作。控制电路只要由开关和按键构成，由操作者根据对应旳工作需要进行操作。显示电路重要是为了显示电机旳工作状态和转速。驱动电路重要是对单片机输出旳脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动。 （1）控制电路 根据步进电机旳工作原理可以懂得，步进电机转速旳控制重要是通过控制通入电机旳脉冲频率，从而控制电机旳转速。对于单片机而言，重要旳措施有：软件延时和定期中断。 （2）最小系统 对51系列单片机来说，最小系统一般应当包括：单片机、复位电路、晶振电路。 复位电路采用手动复位，所谓手动复位，是指通过接通一按钮开关，使单片机进入复位状态。 （3）驱动电路
红外遥控步进电机控制器设计
红外遥控步进电机控制器设计 组长：蒋世良组员：赖华生、金潇威 一、主要实现的功能 本设计基于51系列单片机，采用一体化红外接收头，控制器收遥控器信号，控制步进电机的启动、停止、正常正转、正常反转、高速正转、高速反转、低速正转、低速反转，并将接受的数据显示在LCD1602上，转动时，无论正转还是反转，2圈后都停止。 二、电路图 三、主要器件介绍 3.1液晶显示 3.1.1 1602字符型LCD简介
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图3-1： 图3-1 1602字符型液晶显示器实物图 3.1.2 1602LCD的基本参数及引脚功能 1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图3-2所示：
图3-2 1602LCD尺寸图 3.1.3 1602LCD主要技术参数： 显示容量:16×2个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 3.1.4引脚功能说明 1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3-1所示:
表3-1：引脚接口说明表 第1脚：VSS为地电源。 第2脚：VDD接5V正电源。 第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
基于51单片机的步进电机控制-设计报告(说明书)及源程序
南京XX大学 指导老师：张X 课程设计基于51单片机的步进电机控制 机械电子工程学院 测控技术与仪器 XXXXX Xxx 2012年1年4日
步进电机控制系统 ［摘要］本课程设计的内容是利用51单片机，达到控制步进电机的启 动、停止、正转、反转、两档速度和状态显示的目的，使步进电机控制更加灵活。步进电机驱动芯片采用ULN2803，ULN2803具有大电流、高电压，外电路简单等优点。利用四位数码管增设电机状态显示功能，各项数据更直观。实测结果表明,该控制系统达到了设计的要求. 关键字:步进电机、数码管、51单片机、ULN2803 一步进电机与驱动电路 1.1 什么是步进电机 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 1.2 步进电机的种类 步进电机分永磁式（PM）、反应式（VR）、和混合式（HB）三种.永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0。72度。这种步进电机的应用最为广泛。 1。3 步进电机的特点 1．精度高一般的步进电机的精度为步进角的3-5％,且不累积.可在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速,快速起停、正反转控制及制动等，这是步进电动机最突出的优点 2．过载性好其转速不受负载大小的影响，不像普通电机,当负载加大时就会出现速度下降的情况，所以步进电机使用在对速度和位置都有严格要求的场合； 3．控制方便步进电机是以“步”为单位旋转的，数字特征比较明显，这样就给计算
大学毕业设计 C51程序控制步进电机
题目：简易步进电机控制
步进电机控制 摘要：本设计采用ATMEL公司DIP-40封装的AT89S52单片机实现对四相步进电机的手动和按键控制。由单片机产生的脉冲信号经过分配后分解出对应的四相脉冲，分解出的四相脉冲经驱动电路功率放大后驱动步进电机的转动。转速的调节和状态的改变由按键进行选择，此过程由程序直接进行控制。通过键盘扫描把选择的信息反馈给单片机，单片机根据反馈信息做出相应的判断并改变输出脉冲的频率或转动状态信号。电机转动的不同状态由液晶LCD1602显示出来。而设计的扩展部分可以通过红外信号的发射由另一块单片机和红外线LED完成，用红外万能接收头接收红外信号，可以实现对电机的控制进行红外遥控。 关键字：四相步进电机单片机功率放大 LCD1602
步进电机控制 (1) 摘要 (1) 关键字 (1) 前言 (3) 1系统总体方案设计及硬件设计 (4) 1.1步进电机 (4) 1.1.1 步进电机的种类 (4) 1.1.2 步进电机的特点 (4) 1.1.3 步进电机的原理 (5) 1.2 控制系统电路设计 (7) 1.3 液晶显示LCD1602 (7) 1.4 AT89S52核心部件及系统SCH原理图 (9) 1.5 LN2003A驱动 (10) 2软件设计及调试 (13) 2.1程序流程 (13) 2.2软件设计及调试 (14) 3 扩展功能说明 (15) 4设计总结 (16) 5 设计源程序 (16) 6 附录 (21) 参考文献 (22) 附2：系统原理图及实物图 (23)
步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中，如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。目前，对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。分散器件组成的环形脉冲分配器体积比较大，同时由于分散器件的延时，其可靠性大大降低;软件环形分配器要占用主机的运行时间，降低了速度;专用集成芯片环形脉冲分配器集成度高、可靠性好，但其适应性受到限制，同时开发周期长、需求费用较高。步进电机是微特电机的一种，其作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。同时步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置，是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的，而步进电动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入肘步进电动机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置于定位状态。步进电机以广泛应用在生产实践的各个领域。它最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。早期的步进电机输出转矩比较小，无法满足需要，在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。随着步进电动机技术的发展，步进电动机已经能够单独在系统上进行使用，成为了不可替代的执行元件。除了在数控机床上的应用，步进电机也可以并用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。
设计并实现红外遥控步进电机单片机课程设计
课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目 : 设计并实现红外遥控步进电机 初始条件: (1 Proteus 仿真软件或 XL1000综合仿真试验仪一台; (2课程设计辅导书: 1. 李群芳、张士军,单片微型计算机与接口技术 , 电子工业出版社, 2008 2. 张毅刚、彭喜元、董继成,单片机原理及应用,高等教育出版社, 2004 3. 赵晓安 . , MCS-51单片机原理及应用,天津大学出版社, 2001 (3先修课程:微机原理与接口技术、单片机原理。 要求完成的主要任务 :(包括课程设计工作量及其技术要求, 以及说明书撰写等具体要求 (1课程设计时间:1周; (2本课程设计统一技术要求:按照要求对选定的设计题目进行分析,画出实现电路原理图,设计出各模块电路的功能,编写 C51或汇编程序,上机调试、仿真,记录实验结果,对实验结果进行分析; (除了代码,运行结果可以打印,其他手写 (3课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,并标明参考文献至少 5篇; (4写出本次课程设计的心得体会(至少 500字。
时间安排: 课程设计时间为:6月 26日至 7月 1日, 7月 2日上午答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师签名:年月日 目录 1. 设计原理及方 法 . ................................................................................................................. 1 1.1步进电机的工作原理 . .............................................................................................. 1 1.2红外遥控器的原理 . .. (1) 1.3红外遥控步进电机的设计方 法 . (2) 2. 系统硬件线路设 计 . ............................................................................................................. 2 2.1红外遥控及 LED 模块 ............................................................................................. 2 2.2步进脉冲产生模块:. . (6) 2.3硬件线路设计 图 . (7) 3. 程序框 图 . (8) 4. 资源分配 表 : . (9)
基于51单片机红外遥控电机课程设计说明书
课程实训报告 课程名称：单片机与接口技术 实训题目：红外控制直流电机正反转
任务书 一、实训任务 设计一款基于AT89C51单片机用红外遥控控制电机的正反转加减速。 二、设计要求 1. 基本要求 1).用无线模块控制电机的正反转加减速，实现自动化控制。 2).通过对AT89C51单片机的编程，实现直流电机的正反转，加减 速。 3).写出详细的设计报告。 4).给出全部电路和源程序。 2. 发挥部分 1).可通过PC机，对系统编程，实现直流电机转速的快慢。 摘要 随着科技的不断进步，人们进入了无线电时代，它为我们的生活带来了极大的方便。像现在的移动电话，无线网络，无线鼠标，无线键盘 等都已经融入了我们的生活当中。从我们身边的电子产品就可以看出我 们已经进入了无线电时代。 本设计就是一款基于AT89C51的用无线模块控制的电机的正反转以及它的加减速。这非常适应于在工厂使用，特别是在工业控制中。可以 想象，机器在工厂运转时，我们只需要用无线遥控来控制电机的转速以 及它的转向，这样我们就可以在远处来控制了，用不着再跑到电机的旁 边来控制开关，为工厂生产带来了极大的方便。 软件上采用C51编程，主要编写了主程序，直流电机驱动程序，中断程序延时程序等。经过调试，实现了对电机的控制。 关键词：AT89C51 L298 PWM 直流电机无线模块
目录
第一章绪论 (5) 1.1 概述 (5) 1.2 设计目的 (5) 1.3 设计任务和内容 (5) 第二章总体设计及核心器件简介 (7) 2.1总体设计 (7) 2.2 AT89C51 (7) 2.3 L298 (9) 引脚介绍： (10) 2.4 伺服电机介绍 (11) 2.5 PT2262/PT2272 (12) 第三章单元电路模块设计 (17) 3.1 复位电路 (17) 3.2时钟电路 (18) 3.3电机驱动电路图 (18) 3.4PWM调速系统设计 (19) 第四章软件编程设计 (21) 4.1 设计思想 (21) 4.2 流程图 (21) 4.3源程序 (22) 第五章设计心得和存在问题 (26)
基于单片机的红外遥控系统毕业设计论文
基于单片机的红外遥控系统 摘要 本课题采用低成本的MCS-51系列单片机构成具有高可靠性的遥控系统的应用设计。本设计通过单片机控制实现红外线通信，进而对被控目标实现红外线遥控。基于单片机的红外遥控系统抗干扰性强、功耗低、成本低、易实现，具有很高的实用价值。 本设计是用HS0038红外接收管接收并处理信号，以单片机AT89S52作为信号检测和控制核心。通过单片机可以实现脉冲分配，从而驱动可控硅控制直流电机和由大功率驱动电路74LS14和ULN2003共同组成的步进电机驱动器，结合软件来控制电机的转速、转向。采用LCD1602作为液晶显示界面，可以显示直流电机和步进电机状态、转速，通过与遥控键盘的结合设定电机的速度、方向等值，能使系统在脱离PC机的情况下也可以正常的运行，具有良好的人机交互功能，提高了系统的可用性。采用汇编语言编写模块化程序，增强可读性，便于PC机实现各功能的设置。 关键词：单片机红外遥控步进电机 LCD1602可控硅直流电机
MCU-based infrared remote control system ABSTRACT The issue is the use of low-cost series of MCS-51 MCU of the remote control with high reliability system applications. The design control through the realization of single-chip infrared communication, and thus charged with infrared remote control goals. MCU-based infrared remote control system and strong anti-interference, low power consumption, low cost, easy to achieve, with high practical value. The design is HS0038 control infrared receiver to receive and process signals to single-chip AT89S52 as a signal detection and control of the core. Pulse can be achieved through the distribution of single-chip, thus driving thyristor control and by the high-power DC motor drive circuit 74LS14 and ULN2003 stepper motor consisting of (the) driver, combined with software to control the motor speed, steering. Used as LCD1602 LCD interface, can display DC motor and stepper motor, and speed, keyboard and remote control through a combination of setting the motor speed, the direction of the equivalent, will enable the system from the PC in the case of machines can also run the normal , has a good interactive features, improved system availability.The process uses assemble language, with blocking design and more readability and it’s easy to carry out vary settings by PC. Key words：SCM/Singlechip Infrared receiver Step motor LCD1602 SCR Direct current machine