单片机课程设计---步进电机正反转设计
单片机课程设计(论文)-开关控制步进电机正反转
绪论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，通俗地说：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）。
在数控机床、医疗器械、仪器仪表、机器人以及其他自动设备中得到了广泛应用，我们使用的计算机外围的一些设备，如软驱、打印机、扫描仪等其运动部件的控制都采用了步进电机。
常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB），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。
目录1 设计目的 (3)2 硬件电路设计及描述 (4)2.1确定元器件的型号及参数 (4)2.1.1 AT89C51 单片机 (4)2.1.2 ULN2003芯片 (6)2.2 步进电机 (7)2.2.1 永磁式步进电机 (7)2.2.2 步进电机原理以及原理图 (10)2.2.3 功能说明 (11)2.2.4步进电机的静态指标术语 (11)2.2.5 步进电机动态指标及术语： (12)3 程序设计 (13)3.1 编程 (13)3.2 流程图 (14)3.3 程序清单 (15)3.3.1 代码详解 (17)3.3.2 程序分析 (17)4 参考文献 (18)5 结束语 (19)1 设计目的步进电机若加入适当的脉冲信号时，转子则会以一定的步数转动。
如果加入连续的脉冲信号，步进电机就会连续转动，转动的角度与脉冲频率成正比，正、反转可由脉冲的顺序来控制。
本程序通过K1、K2和K3三个按钮开关控制步进电机转动和改变转向，电动机使用1-2相激磁，编程时采用制表的方法。
正转和反转的脉冲信号频率是相通的，但由于使用激磁方式不一样，反转使用了1-2相激磁法，故反转速度为正转的一半。
单片机课程设计步进电机正反转
单片机课程设计课题：单片机控制步进电机正反转设计系别：物理与电气工程学院专业：电气工程与其自动化姓名：陈玉琦（组长）学号：1411540指导老师：陈永超目录一．设计目的··4二．设计要求··4三．总体设计思路··4四．硬件设计··51 系统复位电路··52 系统时钟电路··63 系统电机与驱动部分··74 系统的显示电路··8五．软件设计··91 主程序的设计··92 显示子程序的设计··10六．整体电路图··14七．电路仿真··15八．设计总结··16附录··18参考文献··21步进电机正反转设计一、设计目的目的：系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。
培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案；任务：完成所选题目的分析与设计，达到技术性能要求。
提交正式课程设计总结报告一份。
二、设计要求：1．具有速度和转向设定功能。
2．设置开始、停止以与正反转键。
3．转速以与转向由数码管显示。
三、总体设计思路方案与思路因为步进电机的控制是通过脉冲信号来控制的，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
所以怎样产生这个脉冲信号和产生怎样的信号是电机控制的关键。
用软件控制单片机产生脉冲信号，通过单片机的P1口输出脉冲信号，因为所选电机是两相的，所以只需要P1口的低四位P1.0~P1.3分别接到电机的四根电线上。
可以通过调整输出脉冲的频率来调整电机的转速，通过改变输入脉冲的顺序来改变转动方向，P0口接LED数码管，可以显示当前的电机转速和转向，设置复位键可使正在转动的电机停止转动，大概可分为如下图所示的几部分。
单片机课程设计-单片机控制步进电机
单片机课程设计-单片机控制步进电机单片机课程设计单片机控制步进电机一、引言在现代自动化控制领域，步进电机以其精确的定位和可控的转动角度，成为了众多应用场景中的关键组件。
而单片机作为一种灵活、高效的控制核心，能够实现对步进电机的精确控制，为各种系统提供了可靠的动力支持。
本次课程设计旨在深入研究如何利用单片机来有效地控制步进电机，实现特定的运动需求。
二、步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制电机。
它由定子和转子组成，定子上有若干个磁极，磁极上绕有绕组。
当给绕组依次通电时，定子会产生磁场，吸引转子转动一定的角度。
通过控制通电的顺序和脉冲数量，可以精确地控制电机的转动角度和速度。
三、单片机控制步进电机的硬件设计（一）单片机的选择在本次设计中，我们选用了常见的_____单片机。
它具有丰富的引脚资源、较高的运算速度和稳定的性能，能够满足控制步进电机的需求。
（二）驱动电路为了驱动步进电机，需要使用专门的驱动芯片或驱动电路。
常见的驱动方式有全桥驱动和双全桥驱动。
我们采用了_____驱动芯片，通过单片机的引脚输出控制信号来控制驱动芯片的工作状态，从而实现对步进电机的驱动。
（三）接口电路将单片机的引脚与驱动电路进行连接，需要设计合理的接口电路。
接口电路要考虑信号的电平匹配、抗干扰等因素，以确保控制信号的稳定传输。
四、单片机控制步进电机的软件设计（一）控制算法在软件设计中，关键是确定控制步进电机的算法。
常见的控制算法有脉冲分配法和步距角细分法。
脉冲分配法是根据电机的相数和通电顺序，按照一定的时间间隔依次输出控制脉冲。
步距角细分法则是通过在相邻的两个通电状态之间插入中间状态，来减小步距角，提高电机的转动精度。
（二）程序流程首先，需要对单片机进行初始化设置，包括引脚配置、定时器设置等。
然后，根据用户的输入或预设的运动模式，计算出需要输出的脉冲数量和频率。
通过定时器中断来产生控制脉冲，并按照预定的顺序输出到驱动电路。
步进电机正反转设计单片机课程设计
单片机课程设计题目:步进电机的正反向设计。
系:电气与电子工程系专业:名称:学生编号讲师:设计目的1.增强对单片机的感性认识，加深对单片机理论的理解；2.掌握单片机的一些功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片外存储器、I/O口、A/D、D/A、串口通信等。
3.了解和掌握单片机应用系统软硬件的设计过程、方法和实现；4.了解步进电机控制的基本原理，实现电机的正反转驱动控制，掌握控制步进电机旋转的编程方法。
二。
设计要求1、具有速度和转向设定功能；2.将启动和停止按钮设置为与正反转相关联；3.转速由带旋转方向的数码管显示(本设计采用LCD12864)。
三。
总设计步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的数字控制执行机构。
它把电脉冲信号转换成角位移，即当给定一个脉冲信号时，步进电机就会转动一个角度，所以非常适合单片机控制。
步进电机具有控制简单、定位准确的特点。
随着科学技术的发展，它将在许多领域得到广泛应用。
针对传统脉冲系统便携性差的问题，提出了一种用微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器，通过软件产生控制脉冲。
通过软件编程，可以任意设定步进电机的速度、旋转角度、旋转次数和运行状态。
简化控制电路，降低生产成本，提高系统的运行效率和灵活性。
步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比。
因此，当它旋转一次时，没有累积误差，具有良好的跟随性。
由步进电机和驱动电路组成的开环数控系统非常简单、廉价、可靠。
同时还可以形成高性能的闭环数控系统，具有角度反馈功能。
步进电机动态响应快，启停容易，正反转，速度可变。
速度可以在相当宽的范围内平滑调节，低速时仍能保证高扭矩。
步进电机只能用脉冲电源运行，不能直接用交流电源和DC电源。
步进电机有振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。
步进电机本身噪声大，振动大，带惯性负载能力差。
步进电机是自动控制系统中常用的执行元件。
步进电机的输入信号是脉冲电流，脉冲电流可以将输入的脉冲信号转换成步进角位移或线位移，所以步进电机可以看作是一个串行的数模转换器。
单片机正反转课程设计
单片机正反转课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本工作原理，掌握单片机正反转电路的设计与实现方法。
2. 使学生掌握单片机编程中涉及的指令、语法和逻辑，并能运用C语言编写简单的正反转控制程序。
3. 帮助学生了解正反转控制在实际应用中的重要性，如自动化、机器人等领域。
技能目标：1. 培养学生动手搭建单片机正反转电路的能力，提高实践操作技能。
2. 培养学生运用编程软件（如Keil）进行单片机程序编写、调试和下载的能力。
3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，使其能够针对实际问题设计合适的单片机控制系统。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣，培养其主动探究、创新实践的精神。
2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，使其在合作中共同解决问题，增进同学间的友谊。
3. 通过课程学习，使学生认识到科技对社会发展的积极作用，增强其社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，在学生已具备一定电子基础和编程能力的基础上，通过本课程的学习，旨在提高学生的实际动手能力、编程思维和创新能力。
课程性质为实践性较强的综合设计课程，要求学生在理论学习与实践操作相结合的过程中，达到预定的学习目标。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 理论部分：（1）单片机基本原理：介绍单片机的组成、工作原理和功能特点。
（2）C语言编程基础：回顾C语言基本语法、数据类型、运算符、控制语句等，为单片机编程打下基础。
（3）单片机I/O口编程：讲解如何通过编程控制I/O口的高低电平输出，实现正反转控制。
（4）正反转电路设计：介绍正反转电路的基本原理和设计方法。
2. 实践部分：（1）搭建正反转电路：指导学生动手搭建单片机正反转电路，包括电源、单片机、电机驱动模块等。
（2）编写程序：引导学生运用所学C语言知识，编写实现电机正反转的程序。
（3）程序下载与调试：教授学生如何将编写好的程序下载到单片机中，并进行调试。
单片机课程设计--单片机控制步进电机
单片机课程设计题目：单片机控制步进电机班级：电信设计任务书摘要：本次课业设计是利用单片机技术知识设计一个步进电机控制系统，本次课业设计用到的关键元器件有STC89C52单片机，ULN2003驱动芯片，五线四相步进电机，由52单片机驱动ULN2003，进而驱动步进电机进行正转反转。
关键词：步进电机;52单片机;ULN2003。
目录一、引言 ............................... 错误!未定义书签。
二、总体方案 (6)三、硬件设计 (7)四、软件设计 (10)五、调试 (13)六、总结 (13)七、参考文献 (13)元件清单 (14)一、引言步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。
控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。
为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能，也即数控机床的刀架自动进给运动，随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。
人们用它来驱动时钟和其他采用指针的仪器，打印机、绘图仪，磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具，还有机器人等机械装置。
此外作为执行元件，步进电机是机电一体化的关键产品之一，被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，它的需要量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件，由于其精度高、体积小、控制方便灵活，因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用大规模集成电路的发展以及单片机技术的迅速普及，为设计功能强，价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。
基于单片机原理的步进电机的正反转程89397460
电机控制课程设计报告书题目基于单片机原理的步进电机的正反转目录目录 (1)摘要 (1)1.概述 (2)1.1课程设计的任务和要求 (2)1.2设计思路框架 (3)1.3设计方案的模块解释 (3)2.系统硬件设计 (3)2.1单片机最小系统原理介绍 (3)2.1.1 AT89C51的工作原理 (4)2.1.2复位电路的工作原理 (7)2.1.3晶振电路的工作原理 (8)2.2电机驱动电路原理介绍 (9)3.系统软件设计 (10)3.1系统流程图 (10)3.2系统程序分析 (11)4．调试过程与结果 (19)5．总结与体会 (20)6.参考资料 (21)7.附录 (22)摘要介绍了步进电机正反转控制原理及其接口驱动控制电路，编制了基于MCS-51单片机的步进电机正反转控制的子程序，并应用wave软件进行了仿真。
证明在并行口控制中，可以利用软件实现环行脉冲分配，实现程序较简单，同时还可以节省硬件投资。
结合单片机控制步进电动机的实际工作环境，从提高控制系统运行的可靠性角度，讨论了实际应用的软件抗干扰技术。
关键词单片机；步进电机；正反转控制1.概 述1.1课程设计的任务和要求电机控制课程设计是考察学生利用所学过的电机控制专业知识，进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接，能够使学生对电气与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。
最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合实践答辩，为后期的毕业设计做好准备。
本次设计考核的能力主要有：专业知识应用能力，包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电气控制、电机与拖动、微特电机及其驱动、计算机高级语言、计算机辅助设计、计算机办公软件等课程，还包括本专业的拓展性课程如变频器、组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。
项目设计与运作能力，团队协作能力，技术文档撰写能力，PPT 汇报与口头表达能力。
电气与自动化系统的设计与实际应用能力。
单片机(微机)原理课程设计 步进电机正反转 2秒内加减速程序
30转每分钟正转ORG 0000H;起始地址LJMP MAIN;长跳转到mainORG 001BH;定时器1中断入口LJMP ZD;跳转到中断指令ORG 002FH;随便给一个数MAIN: MOV SP,#6FH;给堆栈赋地址MOV SCON,#00H;串口工作于方式0MOV TMOD,#15H;定时器1工作于方式1，计数器0工作于方式1MOV TH0,#00H;计数器的高8位为零MOV TL0,#00H;计数器的低8位为零MOV TH1,#3CH;即十位数的60MOV TL1,#0B0H;即十位数的176，定时器1赋初值,3CB0H的值为15536,65536-15536=50000，一个机器周期为1us，十六进制为3CB0;定时50ms，计数器0计数MOV R7,#20;循环计数20次共定时1sMOV P1,#00H;以正传为例MOV 30H,#01HMOV 31H,#02HMOV 32H,#04HMOV 33H,#08HMOV 34H,#08HMOV 35H,#04HMOV 36H,#02HMOV 37H,#01HSETB EA;允许中断SETB ET1;允许定时器/计数器1中断SETB TR1;启动定时器1SETB TR0;启动计数器0START: MOV R0,#30HMOV R6,#4LOOP1: MOV A,@R0MOV P1,ALCALL DELAYINC R0DJNZ R6,LOOP1SJMP STARTZD: MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HDJNZ R7,HHMOV A,TL0MOV TL0,#00HMOV B,#5MUL ABMOV B,#3DIV AB;计算转速，存于A中LCALL BCDLCALL DISPLAYMOV R7,#20HH: RETIDELAY: MOV R5,#50;150000/(50*100)=30r/minDE1: MOV R4,#100DE2: DJNZ R4,DE2DJNZ R5,DE1RETBCD: MOV B,#100DIV ABMOV 78H,AMOV A,#10XCH A,BDIV ABMOV 79H,AMOV 7AH,BRETDISPLAY:MOV R3,#3MOV R1,#7AHMOV DPTR,#TABLELOOP3: MOV A,@R1MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,ADEC R1LOOP4: JNB TI,LOOP4CLR TIDJNZ R3,LOOP3RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH 30转每分钟反转反转只需把START子程序中第一句话的#30H改为#34H即可2秒内加减速ORG 0000H;起始地址LJMP MAIN;长跳转到mainORG 001BH;定时器1中断入口LJMP ZD;跳转到中断指令ORG 002FH;随便给一个数MAIN: MOV SP,#6FH;给堆栈赋地址MOV R2,#2MOV SCON,#00H;串口工作于方式0MOV TMOD,#15H;定时器1工作于方式1，计数器0工作于方式1MOV TH0,#00H;计数器的高8位为零MOV TL0,#00H;计数器的低8位为零MOV TH1,#3CH;即十位数的60MOV TL1,#0B0H;即十位数的176，定时器1赋初值,3CB0H的值为15536,65536-15536=50000，一个机器周期为1us，十六进制为3CB0;定时50ms，计数器0计数MOV R7,#20;循环计数20次共定时1sMOV P1,#00H;以正传为例MOV 30H,#01HMOV 31H,#02HMOV 32H,#04HMOV 33H,#08HMOV 34H,#08HMOV 35H,#04HMOV 36H,#02HMOV 37H,#01HSETB EA;允许中断SETB ET1;允许定时器/计数器1中断SETB TR1;启动定时器1SETB TR0;启动计数器0START: MOV R0,#30HMOV R6,#4LOOP1: MOV A,@R0MOV P1,ALCALL DELAYINC R0DJNZ R6,LOOP1SJMP STARTZD: MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HDJNZ R7,HHMOV A,TL0MOV TL0,#00HMOV B,#5MUL ABMOV B,#3DIV AB;计算转速，存于A中LCALL BCDLCALL DISPLAYMOV R7,#20DJNZ R2,HHMOV R2,#1HH: RETIDELAY: MOV R5,#200MOV A,#2SUBB A,R2MOV B,#180MUL ABMOV R5,AMOV A,#200SUBB A,R5MOV R5,ADE1: MOV R4,#100DE2: DJNZ R4,DE2DJNZ R5,DE1RETBCD: MOV B,#100DIV ABMOV 78H,AMOV A,#10XCH A,BDIV ABMOV 79H,AMOV 7AH,BRETDISPLAY:MOV R3,#3MOV R1,#7AHMOV DPTR,#TABLELOOP3: MOV A,@R1MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,ADEC R1LOOP4: JNB TI,LOOP4CLR TIDJNZ R3,LOOP3RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH。
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单片机课程设计课题：步进电机正反转设计系别：电气与电子工程系专业：姓名：学号指导老师：2013年01月09日一设计目的1、增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；2、掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、A/D、3;4、掌握控制步进电机转动的编程方法。
二设计要求1、具有速度和转向设定功能;2、设置开始、停止以及正反转健；3、转速以及转向有数码管显示(本设计使用的为LCD12864)。
三、总体设计步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的数字控制执行机构。
它将电脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。
步进电机具有控制简便、定位准确等特点。
随着科学技术的发展,在许多领域将得到广泛的应用。
鉴于传统的脉冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以任意设定步进电机的转速、旋转角度、转动次数和控制步进电机的运行状态。
以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运行效率和灵活性。
步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比，因此，当它转动一周后，没有累计误差，具有良好的跟随性。
由步进电机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单、廉价，又非常可靠。
同时，它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。
步进电机的动态响应快，易于起停、正反转及变速。
速度可在相当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大转矩。
步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。
步进电机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。
步进电机自身的噪声和振动较大，带惯性负载的能力较差。
步进电机是自动控制系统中常用的执行部件。
步进电机的输入信号为脉冲电流,它能将输入的脉冲信号转换为阶跃型的角位移或直线位移,因而步进电机可看作是一个串行的数/模转换器。
由于步进电机能够直接接受数字信号,而不需数/模转换,所以使用微机控制步进电机显得非常方便。
步进电机有以下优点:(1)通常不需要反馈就能对位置和速度进行控制;(2)位置误差不会积累;(3)与数组设备兼容,能够直接接收数字信号;(4)可以快速启停。
步进电机的品种规格很多,按照它们的结构和工作原理可以划分为磁阻式(也称反应式或变磁阻式)电机、混合式电机、永磁式电机和特种电机等四种主要型式。
步进电机不需位移传感器就可精确定位,所以在精确定位系统中应用广泛。
目前打字机、计算机外部设备、数控机床、传真机等设备中都使用了步进电机。
随着电子计算机技术的发展,步进电机必将发挥它的控制方便、控制准确的特点,在工业控制等领域取得更为广泛的应用。
本设计采用16 位单片机AT89C51对步进电机进行控制，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，信号经过驱动芯片驱动步进电机；同时，用触发按键来对电机的状态进行控制，并用128X64LCD显示电机的状态及转速。
因为步进电机的控制是通过脉冲信号来控制的，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
所以怎样产生这个脉冲信号和产生怎样的信号是电机控制的关键。
用软件控制单片机产生脉冲信号，通过单片机的P1口输出脉冲信号，因为所选电机是两相的，所以只需要P0口的低四位P0.0-P0.3分别通过ULN2003A接到电机的五根电线上。
可以通过调整输出脉冲的频率来调整电机的转速，通过改变输入脉冲的顺序来改变转动方向，P2口和P3口接128X64LCD，可以显示当前的电机转速和转向，设置复位键可使正在转动的电机停止转动，大概可分为如下图所示的几部分。
注：由于此设计程序较复杂，在此没有列出程序的框图，程序框图详见软件设计。
四、主要器件介绍及电路设计4.1、步进电机4.1.1 步进电机概述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，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，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
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。
由于脉冲信号数与步距角的线性关系，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。
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机作为执行元件，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。
4.1.2 步进电机的工作原理通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。
该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。
它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。
改变绕组通电的顺序，电机就会反转。
所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动四相步进电机，采用单极性直流电源供电。
只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。
图1是该四相反应式步进电机工作原理图。
图2 四相反应式步进电机工作原理图开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。
当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。
而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。
依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。
四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。
单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。
八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c 所示：a单四拍 b双四拍 c八拍图3.步进电机工作时序波形图4.2 ULN2003ULN是集成达林顿管IC，内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。
它是双列16脚封装,NPN晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,电流=500mA,输入电压=5V,适用于TTL COMS,由达林顿管组成驱动电路。
ULN是集成达林顿管IC,内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管,它的输出端允许通过电流为200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。
用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。
采用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。
通常单片机驱动ULN2003时，上拉2K 的电阻较为合适，同时，COM引脚应该悬空或接电源。
ULN2003是一个非门电路，包含7个单元，但独每个单元驱动电流最大可达350mA.资料的最后有引用电路，9脚可以悬空。
比如1脚输入，16脚输出，你的负载接在VCC与16脚之间，不用9脚。
ULN2003的作用：ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。
可直接驱动继电器等负载。
输入5VTTL电平，输出可达500mA/50V。
ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN达林顿管组成。
该电路的特点如是: ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,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。
ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。
ULN2003A引脚图及功能如下：图4 ULN2003A引脚图ULN2003 是高耐压、大电流、内部由七个硅NPN达林顿管组成的驱动芯片。
经常在以下电路中使用，作为：1、显示驱动2、继电器驱动3、照明灯驱动4、电磁阀驱动5、伺服电机、步进电机驱动等电路中。
ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,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。
ULN2003 的封装采用DIP—16 或SOP—16ULN2003A在各种控制电路中常用它作为驱动继电器的芯片，其芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。
ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。
输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡。
ULN2003可以驱动7个继电器,具有高电压输出特性，并带有共阴极的续流二极管使器件可用于开关型感性负载。
每对达林顿管的额定集电极电流是500mA，达林顿对管还可并联使用以达到更高的输出电流能力。
ULN2003A中每对达林顿管的基极都串联有一个2.7kΩ的电阻，可直接与TTL或5V CMOS器件连接。
4.3 12864LCD12864A-1汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵，16*8=128，16*4=64，一行只能写8个汉字，4行；）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。
4.3.1 主要技术参数和显示特性如下:电源：VDD 3.3V-5V(内置升压电路，无需负压)；显示内容：128列× 64行（128表示点数）显示颜色：黄绿显示角度：6：00钟直视LCD类型：STN与MCU接口：8位或4位并行/3位串行配置LED背光多种软件功能：光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等4.3.2 外形尺寸图：图5 12864LCD外形尺寸4.3.3 主要外形尺寸项目标准尺寸单位模块体积113.0×65.0×12.8 mm定位尺寸105.0×55.0 mm视域73.4×38.8 mm行列点阵数128×64 dots点距离0.52×0.52 mm点大小0.48×0.48 mm4.3.4 模块引脚说明引脚引脚名称方向功能说明号1 VSS - 模块的电源地2 VDD - 模块的电源正端3 V0 - LCD驱动电压输入端4 RS(CS) H/L 并行的指令/数据选择信号；串行的片选信号5 R/W(SID) H/L 并行的读写选择信号；串行的数据口6 E(CLK) H/L 并行的使能信号；串行的同步时钟7 DB0 H/L 数据08 DB1 H/L 数据19 DB2 H/L 数据210 DB3 H/L 数据311 DB4 H/L 数据412 DB5 H/L 数据513 DB6 H/L 数据614 DB7 H/L 数据715 PSB H/L 并/串行接口选择：H-并行；L-串行16 NC 空脚17 /RET H/L 复位低电平有效18 NC 空脚19 LED_A - 背光源正极（LED+5V）20 LED_K - 背光源负极（LED-OV）逻辑工作电压(VDD)：4.5～5.5V电源地(GND)：0V工作温度(Ta)：0～60℃(常温) / -20～75℃（宽温）4.3.5 接口时序模块有并行和串行两种连接方法（时序如下）：4.3.5.1 8位并行连接时序图图6 MPU写资料到模块图7 MPU从模块读出资料4.3.5.2 串行连接时序图图8 串行连接时序串行数据传送共分三个字节完成：第一字节：串口控制—格式 11111ABC。