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基于51单片机步进电机课程设计

信息与电气工程修浣

课程设计说明书

（2012/2013学年第二学期）

课程名称：单片机课程设计

题目：步进电机控制实验

专业班级：自动化1002班

学生姓名：大**

学号:大*大大大大*

指导教师：苗敬利，王巍

设计周数：2周______________

设计成绩：

13年6月17日

目录

第1章设计目的错误!未定义书签。

第2章设计任务与要求3

第3章设计思路与方案3

基于51单片机步进电机课程设计

3.1控制电机正/反向转4

3.2控制电机转速度4

第4章硬件电路设计4

4.1主控模块4

4O2驱动控制模块5

4O3按键控制模块6

4.4显示模块7

第5章系统软件设计7

5o1主程序7

5.2子程序9

第6章系统仿真9

6o1KEIL调试控制程序9

6.2Proteus仿真9

第7章收获与体会10

附录1总电路图12

附录2源程序清单12

步进电机简易控制系统设计

基于51单片机步进电机课程设计

第一章设计目的

步进电机是现代数字控制技术中最早出现的执行部件，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。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.需要单片机产生脉冲序列和方向控制控制信号。步进电机的特点是可以将数字脉冲控制信号直接转换为

一定数值的机械角位移.并且能够自动产生定位转矩使转轴锁定。对控制系统的研制中最基本的要求就是性

能可靠和结构简单。利用AT89S52单片机来设计和开发步进电机的控制系统，可以很好地满足这一要求.驱动

程序写入AT89S52单片机中，通过程序控制步进电机的转速与转向。实现软件与硬件相结合的控制方法，使步

进电机行稳定、可靠性高，达到对步进电机的最佳控制。

第2章设计任务与要求

(1)能用按键控制步进电机的正反装行。

(2)能在一定范围内控制电机的加速和减速。

(3)在不断电的情况下能通过一个按钮能随时控制电机的停止.

(4)能显示电机当前的行情况。

第3章设计思路与方案

对步进电动机的控制，接口采用软件方法控制步进电动机的旋转。步进电动机的驱动电路由ULN2003A

芯片实现，并通过90C52芯片的P1.0~P1o6端口引脚出发，然后通过ULN2003A芯片再驱动电动机.操作部分

共分为五个操作按钮：正转、反转、暂停、加速、减速。其中正反转通过接入步进电机绕组的不同相序来实

现。加速、减速是通过延时时间的改变调整输入电机绕组的频率实现.停止按钮则保证随时可以在不断电源

情况下暂停。五个操作按键分别通过90C52芯片的P3。0~P3。4口读取正/反转控制信号(K1、K2)、启/停(K0)

以及加速/减速控制(K3、K4)的值。对步进电机简易控制系统的设计，其具体情况可以根据任务要求从以下

几个方面来考虑：