步进马达控制电路设计
步进马达控制电路设计

毕业设计题目步进电机运动控制系统设计学院XXXXXX年级专业应用电子专业学生姓名XXXX指导老师XXXX专业负责人XXXXX答辩日期步进电机运动控制系统设计摘要:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速,因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度,这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率,延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速,从而实现步进电机的调速。
在本设计方案中采用AT89C51型单片机内部的定时器改变CP脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制,实现电机调速与正反转的功能关键词:步进电机单片机调速系统。
Stepper Motor Motion Control System Design Abstract:Stepper motor is the electrical impulse signals into angular displacement or linear displacement of the open-loop control components. In the non-overload case, the motor speed, and stop location depends only on pulse frequency and pulse number, regardless of the load change, that is, to add an electrical pulse signal, then turn one motor step angle. The existence of this linear relationship, coupled with only a periodic error of stepper motors without the accumulated error and so on. Made in terms of speed, position and other control areas to control the stepper motor used become very simple. Stepper motor speed control in general is to change the input frequency of stepper motor pulses to achieve the stepper motor speed, because the stepper motor to a pulse on each rotation a fixed angle, so that you can by controlling the stepper motor a pulse to the next a pulse time interval to change the pulse frequency, the length of delay to specific controls to change the angle stepper motor speed, in order to achieve speed control stepper motor. In this design the use of AT89C51 microcontroller-based timer to change the internal pulse frequency of CP in order to achieve the speed of stepper motor control, to achieve the function of motor speed and the positive inversionKeywords:Stepper Motor SCM Speed Control System摘要 (2)Abstract (3)第1章绪论 (5)第2章设计方案选择 (7)2.1 DC-DC主回路拓扑的方案选择 (7)2.2 控制方法的方案选择 (7)2.3 电流工作模式的方案选择 (7)2.4 提高效率的方案选择 (8)第3章软硬件分析 (10)3.1 整体设计 (10)3.2 理论分析与参数计算 (10)3.3 硬件核心电路 (11)3.4 软件设计 (12)第4章系统调试 (13)4.1 硬件调试 (13)4.2 软件调试 (13)4.3 软硬联调 (13)第5章指标测试 (15)5.1 测试仪器 (15)5.2 指标测试 (15)5.3 系统对题目的完成情况 (15)5.4 结果分析 (16)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)步进电机最早是在1920年由英国人所开发。
步进电机控制及驱动电路的方案设计书

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 步进电机的控制及驱动电路设计初始条件:本设计既可以使用集成移位寄存器、驱动器、555定时器和必要的门电路,以及所需电阻、电容、二极管、三极管、开关等元件。
本设计也可以使用单片机系统构建步进电机的控制及驱动电路。
自行设计所需电源。
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、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:①设计一个方波发生器提供系统时钟;②设计一个步进电机的驱动信号发生器,可以实现电机正转/反转控制和转速控制;③要求驱动器有足够的输出电流以驱动小功率4相步进电机;④要求可以实现步进电机的单相或双相激励;⑤确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和集成电路,设计分电路,阐述基本原理。
⑥绘制总体电路原理图。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:1、2008 年 7 月 5 日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2008 年 7 月 5 日,查阅相关资料,学习电路的工作原理。
2、2008 年 7 月 6 日至 2007 年 7月 7 日,方案选择和电路设计。
2、2008 年 7 月 8 日至 2007 年 7 月 10 日,电路调试和设计说明书撰写。
3、2008 年 7 月 11 日上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
课设答疑地点:鉴主14楼电子科学与技术实验室。
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.步进电机原理 (2)1.1步进电机简介 (2)1.2步进电机原理及控制技术 (2)1.3 步进电机驱动方法 (2)1.4总体设计方框图 (3)1.5设计原理分析 (3)1.5.1元器件介绍 (3)1.5.2方案论证 (5)2硬件设计 (6)2.1控制电路 (6)2.2最小系统 (6)2.3驱动电路 (7)2.4显示电路 (7)2.5总体电路图 (8)3软件设计 (9)4程序编写 (9)5实验心得及体会 (17)参考文献 (17)1.步进电机原理及硬件和软件设计1.1步进电机简介步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
步进驱动器控制电机抱闸驱动电路的制作方法

步进驱动器控制电机抱闸驱动电路的制作方法步进驱动器是一种控制电机的装置,通过控制信号输入来驱动电机转动。
而抱闸驱动电路是一种用于控制制动器的电路,可以使电机停止转动并保持在某个特定位置。
步进驱动器控制电机抱闸驱动电路的制作方法如下:1.设计电路图:首先,需要根据步进电机和抱闸制动器的型号和规格,设计电路图。
电路图应包括步进驱动器和抱闸驱动电路的连接方式和元件。
确保电路图的正确性和合理性。
2.配置电路元件:根据电路图,准备所需的电路元件,包括步进驱动器芯片、抱闸驱动器芯片、电容器、电阻器、电感器等。
确保选购到符合工作要求的合适元件。
3.连接步进驱动器:将步进驱动器芯片连接到电路板上,根据引脚定义将芯片正确连接。
通常步进驱动器芯片具有相应的控制引脚,如使能引脚、方向引脚、脉冲引脚等。
根据电路图连接正确的引脚。
4.连接抱闸驱动电路:将抱闸驱动器芯片连接到电路板上,根据引脚定义将芯片正确连接。
抱闸驱动器芯片通常具有制动控制引脚和状态反馈引脚。
根据电路图连接正确的引脚。
5.配置电源:为步进驱动器和抱闸驱动电路提供电源。
根据芯片的电源要求,配置相应电源电压和电流。
通常步进驱动器和抱闸驱动器芯片的电源电压范围在12V到36V之间。
6.连接信号线:根据电路图连接步进驱动器和抱闸驱动电路的信号线。
信号线通常包括脉冲信号、方向信号、使能信号等。
确保信号线的正常连接。
7.调试和测试:经过以上的连接工作之后,对电路进行调试和测试。
通过输入控制信号,观察步进驱动器和抱闸驱动器的工作状态,确保其正常工作和稳定性。
8.完善电路设计:根据实际应用需求,对电路进行进一步的改进和完善。
可以增加保护电路、滤波电路、反馈电路等,提高电路的可靠性和稳定性。
9.封装和固定:将电路板固定在适当的位置,并进行封装,保护电路元件不受外界干扰或损坏。
10.测试验证:对已制作的电路进行长时间运行的测试和验证。
通过多次测试验证,确保电路的可靠性和稳定性。
四相八拍步进电机控制电路

四相八拍步进电机控制电路
步进电机在各种自动控制领域中有着广泛的应用,它通过精确的位置控制和简单的控制电路设计,实现了高效的运行。
在步进电机中,四相八拍步进电机是一种常见的类型,它具有结构简单、控制方便等特点,因此得到了广泛采用。
步进电机的控制原理基于控制电路对电机内部各个线圈的通断控制,从而实现单步运动。
四相八拍步进电机由四个线圈组成,按相间夹角为90度的顺序连接,每相均可单独控制。
常见的步进电机控制电路包括单片机控制、逻辑门控制等。
在设计四相八拍步进电机控制电路时,首先需要确定电机驱动方式。
常见的方式包括全步进驱动和半步进驱动。
全步进驱动中,电机每步转动一个完整的步进角度;而在半步进驱动中,电机每步转动半个步进角度。
选择不同的驱动方式可以实现不同的转动精度和速度要求。
控制电路中常用的元器件包括晶体管、电阻、电容等。
通过合理的连接和控制,可以使步进电机按照预先设定的步进序列运行。
在具体设计电路时,需要根据电机的参数和工作要求,选择合适的元器件和控制方式,并进行电路调试和优化。
为了确保步进电机的稳定运行,还需要注意电源稳定性和线圩的连接质量。
稳定的电源可以提供电机正常工作所需的能量,而良好的线圩连接可以减小电机运行时的噪音和振动,延长电机使用寿命。
总的来说,四相八拍步进电机控制电路是实现步进电机精准运动的关键,通过合理的设计和调试,可以有效地实现对电机位置的控制。
在实际应用中,可以根据具体要求进行电路的定制设计,以满足不同场景下步进电机的控制需求。
1。
步进电机硬件电路的设计

步进电机硬件电路的设计1、单片机的选择本次设计以CPU选用89C5l作为步进电机的控制芯片.89C51的结构简单并可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上.使用方便等优点,而且完全兼容MCS5l系列单片机的所有功能。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FAlsh ProgrAmmABle And ErAsABle ReAd Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 1.1单片机的引脚功能: 1)VCC(40):电源+5V。
2)VSS(20):接地,也就是GND。
3)XTL1(19)和XTL2(18):振荡电路。
单片机是一种时序电路,必须有脉冲信号才能工作,在它的内部有一个时钟产生电路,有两种振荡方式,一种是内部振荡方式,只要接上两个电容和一个晶振即可;另一种是外部振荡方式,采用外部振荡方式时,需在XTL2上加外部时钟信号(详细的内容将在以后的课程中专门介绍)。
4)PSEN(29):片外ROM选通信号,低电平有效。
5)ALE/PROG(30):地址锁存信号输出端/EPROM 编程脉冲输入端。
6)RST/VPD(9):复位信号输入端/备用电源输入端。
7)EA/VPP(31):内/外部ROM选择端8)P0口(39-32):双向I/O口。
9.P1口(1-8):准双向通用I/0口。
9)P2口(21-28):准双向I/0口。
原理图如1所示:图1 AT89C51的引脚图 1.2 主要特性:与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命:1000写/擦循环数据保留时间:全静态工作:0Hz-24Hz三级程序存储器锁定、128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路1) 振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
基于单片机的步进电机控制电路设计

基于单片机的步进电机控制电路设计
步进电机是一种应用广泛的电机,它的控制方式是通过逐步改变电流来驱动电机转动。
基于单片机的步进电机控制电路设计可以使步进电机的控制更加精确、方便和自动化。
下面将介绍一下如何设计一台基于单片机的步进电机控制电路。
首先,我们需要选择合适的单片机。
对于步进电机控制,需要一个I/O口数目足够的单片机,并且要求计算速度快、性能稳定。
常用的单片机有AT89C51、AVR、PIC、STM32等,其
中STM32拥有强大的计算能力和外设支持,非常适合用于步
进电机控制电路的设计。
接下来,我们需要考虑步进电机的驱动方式。
步进电机可以采用全步进或半步进两种方式驱动。
全步进控制方式会让电机一步步转动,步距为180度,转速慢但精确度高,而半步进控制方式可以让电机先半步,再进入全步进控制,提高了转速同时又保持了较高的精度。
最后,我们需要设计电路连接和代码编写。
在电路连接方面,需要将单片机输出引脚和驱动芯片的控制引脚相连,同时将驱动芯片输出端和电机的相应引脚相连。
在代码编写方面,需要根据所选单片机的指令集来编写步进电机控制引脚输出的程序,实现步进电机转速和方向的控制。
综上所述,基于单片机的步进电机控制电路设计需要选取合适的单片机,选择合适的步进电机驱动方式,并根据电路连接和
代码编写来实现电机的精确控制。
这样设计出的步进电机控制电路可以应用于各种机械设备控制,使之更加智能化和自动化。
步进电机驱动电路

02
步进电机驱动电路设计要素
驱动电路的组成及工作原理
驱动电路的组成
• 电源模块:为驱动电路提供稳定的电压和电流 • 控制模块:接收控制信号,控制电流的方向和大小 • 驱动模块:将控制信号转换为驱动电流,驱动电机运行
驱动电路的工作原理
• 控制模块根据输入的控制信号生成驱动信号 • 驱动模块根据驱动信号产生相应的驱动电流,驱动电机运行 • 电源模块为驱动电路提供稳定的电压和电流,保证电路正常工作
04
步进电机驱动电路在实际应用中的注意事项
驱动电路与步进电机的匹配问题
驱动电路与步进电机的匹配原则
• 度要求选择合适的驱动电路
驱动电路与步进电机的匹配方法
• 通过实验和计算确定最佳匹配方案 • 参考产品手册和应用案例进行匹配
驱动电路的控制策略与优化
未来应用场景的拓展
• 在智能家居、机器人等领域的应用 • 在航空航天、武器装备等领域的应用
未来驱动电路的设计方向
• 高性能、高效率、高可靠性的驱动电路设计 • 绿色环保、节能减排的驱动电路设计
CREATE TOGETHER
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
模块化驱动电路的优势
• 便于维护和升级 • 提高设计灵活性,易于扩展
新型驱动技术与控制方法的研究与应用
新型驱动技术
• 永磁同步电机等高效电机的研究与应用 • 无刷直流电机等环保电机的研究与应用
新型控制方法
• PID控制等先进控制算法的研究与应用 • 模糊控制等人工智能技术的研究与应用
步进电机驱动电路在未来应用场景的拓展
双极性驱动电路的优缺点
• 优点:驱动能力强,能实现正反转控制 • 缺点:结构较复杂,成本较高
三相步进电机驱动电路设计

三相步进电机驱动电路设计一、引言步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械转动的电动机,具有结构简单、定位精度高、起动停止快的特点,被广泛应用于数控机床、机器人、自动化设备等领域。
本文将介绍三相步进电机驱动电路的设计。
二、驱动原理三相步进电机的驱动原理基于磁场交替作用的原理,通过控制电流的改变,使电机在不同的磁场中转动。
它分为两种驱动方式:全、半步进驱动。
全步进驱动方式中,步进电机每接收一个脉冲信号就转动一个步距,而在半步进驱动方式中,步进电机每接收一个脉冲信号就转动半个步距。
本文以全步进驱动为例进行设计。
三、电路设计1.电源电路:步进电机驱动电路需要一个稳定的直流电源,通常使用电容滤波器和稳压电路来提供稳定的电压输出,保证电机正常工作。
2.脉冲发生及控制电路:脉冲发生电路产生脉冲信号,用于控制步进电机的转动。
常用的发生电路有震荡电路和微处理器控制电路。
本文以震荡电路为例,通过计算电容充放电时间确定震荡频率。
3.驱动电路:驱动电路是步进电机的核心,它将脉冲信号转换为电流控制信号,控制步进电机的转动。
常用的驱动方式有双H桥驱动和高低电平驱动。
本文以双H桥驱动为例进行设计。
4.电流检测和反馈电路:为了控制步进电机的转速和转矩,需要对电机的电流进行检测和反馈。
常用的检测电路有电阻检测和霍尔效应检测。
通过检测电流大小,可以调节驱动电流,以达到控制步进电机的效果。
5.保护电路:为了保护步进电机和驱动电路的安全,需要设计相应的保护电路。
常见的保护电路有过流保护电路、过热保护电路和短路保护电路等。
四、总结本文介绍了三相步进电机驱动电路的设计。
通过合理设计电路,可以实现对步进电机的控制和保护,提高步进电机的运行效果和寿命。
未来,可以进一步研究和改进三相步进电机驱动电路的设计,以满足更高精度、更高速度的步进电机应用需求。
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课程设计报告课题名称:步进马达控制电路设计课程题目:测控系统课程设计学院:班级:学生姓名:学号:指导教师:目录1、绪论................................................................................. . (1)2、实验要求............................................................................. . (1)3、实验目的 (2)4、设计过程........................................................................................ .. (2)4.1设计方案 (2)4.2方案论证 (2)5、硬件系统框图与说明............................................................... (4)5.1 系统总体框图 (4)5.2 单片机系统设计 (4)5.3 步进电机控制设计.......................................................................... .. 55.4 按键设计 (7)5.5 数码管显示设计 (8)6、软件主要模块流程图与说明 (8)6.1 系统软件流程图 (8)6.2 速度按键控制流程图 (9)6.3 红外接收流程图 (9)7、课程设计总结...................................................................... ....... ...... (10)8、实验心得体会.................................................................................. (11)附录A ULN2003管脚图 (12)附录B程序部分源代码.............................................................................. (12)步进马达控制电路设计1、绪论本设计通过ATMEL89C52单片机对步进电机进行控制,主要介绍了步进电机控制器、驱动电路和LED显示电路的设计,实现了步进电机的控制。
具有以下功能:1、按下不同的键,分别使步进电机实现顺时针和逆时针旋转;2、电机运转状态可以是正反转,加速减速,五种不同速度的各种组合;3、通过LED数码管显示电机运行状态特点。
该系统具有成本低、控制方便的特点。
步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。
控制步进电机的输入脉冲数量、频率及电机各相绕组的接通顺序,可以得到各种需要的运行特性。
尤其与数字设备配套时,体现了更大的优越性,因此广泛应用于数字控制系统中。
本文介绍已实现的单片机对步进电机的控制系统。
该控制系统中,控制器担负着产生脉冲以及发送、接收控制命令的任务。
2、实验要求利用AT89C52设计步进电机控制电路,步进电机为二相四线(5v),需要1) 可实现步进电机起停控制,一键实现;2) 可实现步进电机正反转控制,一键实现;3) 可实现步进电机调速控制,速度分为三级,1级最低,3级最高,速度变化明显,一键实现;4) 运行指示灯一个,启动后点亮,停止后熄灭,三个速度指示灯,速度为1时一个指示灯亮,速度为3时三个指示灯亮。
3、实验目的1) 了解步进电机的控制原理并掌握转动的编程方法。
2) 掌握AT89C52 的内部结构,输出接口以及控制原理。
4、设计过程4.1设计方案本系统中AT89C52 作为控制系统的核心,显示部分采用LED 发光二极管和7段共阳极数码管显示速度级别,用按键分别实现步进电机开关的起停、正反转以及速度控制,步进电机类型为二相四线(5V),工作于单双拍混合方式,采用ULN2003 驱动其工作。
整体设计以模块划分为主,硬件、软件相结合,分模块进行设计和调试,最后将各个模块衔接起来。
4,2方案论证本设计采用51单片机AT89C51(晶振频率为12MHZ)对两相四线制步进电机进行控制。
通过I/O口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片ULN2003驱动步进电机。
ULN2003 可以在5V 的工作电压下,它能与TTL 和CMOS 电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。
ULN2003 工作电压高,工作电流大,灌电流可达500mA,并且能够在关态时承受50V 的电压,输出还可以在高负载电流并行运行。
通过ULN2003构成步进电机的驱动电路,电路图如图1所示。
51的25-28口接ULN2003的1-4输入端。
另外,用键盘来对电机的状态进行控制,并用数码管显示电机的转速,采用74LS164作为2位单个数码管的显示驱动。
74LS164带锁存,使用串行接法可以节约I/O口资源。
其电路图如图2所示。
通过51的TXD和RXD口对CLK和DATA发送数据。
图1 51单片机控制步进电机线图1 51单片机控制步进电机线路图图2 显示电路图5、硬件系统框图与说明5.1 系统总体框图本系统中采用单片机作为主控制芯片。
有三个按键作为输入端,他们都是通过中断控制。
其中电机的起停按键和转向正反按键通过与门连接接入单片机的外部中断1,速度按键直接接到单片机的外部中断0。
P1 口的低四位(P1^0 – P1^3)用来连接ULN2003 驱动芯片从而控制步进电机转动;P1 口的高四位(P1^4 – P1^7)用来连接LED 指示灯。
其中,P1^7 接起停键的指示灯,其余三个指示灯分别显示三种速度级别。
P2 口接一个7 段LED 数码管,也用来显示速度级别。
具体框图如图3 所示。
图3 系统总体设计框图5.2 单片机系统设计本系统中采用单片机作为微控制器。
其片内资源有32个并行I/O 口,5个中断源,包括2个16位定时器,2个外部中断和一个串行中断。
本系统中单片机采用外部时钟方式,外接11.0592MHZ晶振和30pF电容组成时钟电路。
采用上电复位和按键方式组成复位电路。
其复位电路和时钟电路连接如图4所示。
图4 复位电路和时钟电路5.3 步进电机控制设计步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,它的用途是将电脉冲转化为角位移,它的的驱动电路根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。
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,控制换相顺序,即通电控制脉冲必须严格按照一定顺序分别控制各相的通断。
通过控制脉冲个数即可以控制角位移量,从而达到准确定位的目的。
控制步进电机的转向,即给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,若按反序通电换相,则电机就反转。
控制步进电机的速度,即给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步,两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。
同时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。
要步进电机可以“步进”就得产生如图2所示的脉冲序列。
此脉冲序列是用周期、脉冲高度、通断时间来表征的。
数字电路中,脉冲高度由元件电平决定,如TTL电平为0~5V,COMS电平为0~10V。
步进电机的每一步的响应。
都需要一定的时间,即一个高脉冲要保留一定的时间,以便电机完全达到一定的位置。
通断的时间可以利用延时在软件中实现,这决定了步进电机的实际工作速率。
图5 脉冲序列图本系统中我们采用的是二相四线步进电机(5V),其逻辑功能图如图6所示。
图6 步进电机逻辑该电机可工作于单拍模式和单双拍混合模式,分别给A、B、^A 和^B 不同的控制信号,可得到不同的效果。
以单拍模式为例,正转则分别给A、B、^A 和^B 循环供电,反转则分别给A、^B、^A 和B 循环供电。
但一般单拍模式下转动时相角过度少、转动角度大,因此不连贯,如果设计成单双拍混合模式则转动较为连贯。
本系统中我们用单片机的P1^0 接步进电机的 A 端控制信号,P1^1 接^A 的控制信号,P1^2 接B 的控制信号,P1^3 接^B 的控制信号,步进电机工作于单双拍混合模式。
表 1 列出了步进电机正向转动(顺时针方向)时P1 口的控制数据(P1 口的高四位未参与控制该电机,设其值为0)。
表 1 步进电机正向转动转序图步进电机需要的电流大且易受噪声干扰,但单片机输出电流相对于步进电机较小,且有噪声干扰,为此本系统中添加了ULN2003驱动步进电机工作。
ULN2003有七路达林顿管,可以起到放大和消噪的作用。
其COMMON端与步进电机的COMMON端相连并接到高电平。
ULN2003的管脚图见附录A。
5.4 按键设计本系统中用按键来控制电机的起停、正反转和速度级别。
按键与单片机有查询和中断两种连接方式,本系统中起停和正反转按键采用中断方式控制,速度级别按键采用查询方式控制。
我们的起停和正反转按键分别接到与门的两端和该单片机的P3^4 和P3^5 两个I/O 口,经与运算后进入单片机的INT1 引脚。
速度按键直接接到该单片机的P2^7 口,用查询方式控制。
5.5 数码管显示设计本系统中采用的是一个7 段共阳级数码管,即数码管中LED 每一位的正级都共高电平,这样要点亮该数码管中的某一位则只需要给相应位的LED 的负级一个低电平即可。
由于LED 二级管的门限电压最大只有0.7V,而单片机是5V供电,电流有15mA 左右,如果按照上述方式使用则回路中几乎没有负载,会对单片机即数码管本身造成一定的伤害。
因此在本系统设计中我们在数码管接入电源中串一个1K 左右的电阻,给电路限流来保护器件。
6、软件主要模块流程图与说明6.1 系统软件流程图本程序先进行程序初始化。
初始化先对外部中断的触发方式进行设置,然后使能中断,最后对相关标志位进行初始化。
初始化完成后程序进入死循环。
在死循环中首先判断控制步进电机的按键是否被按下,没有被按下时清除相关电机控制标志位及关闭所有LED 指示灯和数码管显示的状态,当该按键被按下时启动电机,然后查询速度按键状态,如果有键按下则相应速度标志位,若没有键按下则继续往下执行判断转动正反向标志位,最后判断速度级别并执行相应不同方向和速度级别状态下的相关控制程序。
然后进入下一次的循环操作。
依次类推。
软件主要流程如图7所示。
图7系统软件流程图6.2 速度按键控制流程图单片机的外部中断一初始化在边沿触发方式,当起停和正反转按键中任何一个键按下时,单片机进入INT1 的中断服务子程序,在中断复位子程序中先延时一小段时间用于按键消抖,然后查询P3^4 和P3^5 两个I/O 口的状态,来判断是哪个按键按下,然后改变相应的标志位。