基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程

1、23 目 錄 步進(jìn)電機(jī)原理及硬件設(shè)計(jì)21 單片機(jī)電路21.1 AT89C51單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)21.2 AT89C51單片機(jī)的引腳及功能42步進(jìn)電機(jī)62.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理62.2步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)73 電源114 軟件程序設(shè)計(jì)11 4.1三相六拍環(huán)形分配.114.2主程序的設(shè)計(jì)12總結(jié)19參考文獻(xiàn)21 1步進(jìn)電機(jī)原理與硬件設(shè)計(jì) 1單片機(jī)電路本系統(tǒng)采用A89C51單片機(jī)產(chǎn)生控制信號單片機(jī)內(nèi)部的內(nèi)存即可滿足要求。如需要擴(kuò)展較多的外部RAM和ROM可加上數(shù)據(jù)緩沖器。步進(jìn)電機(jī)控制信號通過AT89C51單片機(jī)其中一個(gè)口進(jìn)行擴(kuò)充。為了增加步進(jìn)電機(jī)工作的靈活性，在啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作之后，當(dāng)有鍵按下，設(shè)置產(chǎn)生外

2、部中斷，達(dá)到靈活控制電機(jī)的目的。下面介紹一下AT89C51單片機(jī)。1.1AT89C51單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)AT89C51單片機(jī)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。它由一個(gè)8位中央處理器（CPU）、一個(gè)256B片內(nèi)RAM及4KBFlashROM、21個(gè)特殊功能寄存器、4個(gè)8為并行I/O口以及中斷系統(tǒng)等部分組成，各功能部件通過片內(nèi)單一總線連成一個(gè)整體，集成在一塊芯片上。（1） CPU CPU是單片機(jī)的核心部分，CPU包括兩個(gè)基本部分：運(yùn)算器和控制器。運(yùn)算器運(yùn)算器即算術(shù)邏輯單元ALU,是進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算的部件?？蓪?shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。操作的結(jié)果一般送回累加器ACC，而其狀態(tài)信息送至程序狀態(tài)寄存器PSW?？刂?/p>

3、器控制器是用來控制計(jì)算機(jī)工作的部件?？刂破鹘邮諄碜源鎯ζ鞯闹噶?，使各部件協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。 圖2 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（2）內(nèi)部存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器AT89C51芯片內(nèi)共有256B（地址為00H-FFH）的數(shù)據(jù)存儲器，其中高128B（地址為：80H-FFH）被專用寄存器占用，能作為寄存器供用戶使用的只是低128B(地址為：00H-7FH),用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)，如程序執(zhí)行過程中的變量。內(nèi)部程序存儲器AT89C51共有（地址為：0000H-0FFFH）的flash程序存儲器，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格常數(shù)。（3）定時(shí)/計(jì)數(shù)器 AT89C51共有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)

4、器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用于對外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)；也可設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)運(yùn)行的控制。（4）并行I/O口 用于進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)外的傳輸，4個(gè)8位的I/O口（P0、P1、P2、P3）。每個(gè)8位的口，既可用作輸入口，也可用作輸出口，每個(gè)口即可以8位同步讀寫，又可對每一位進(jìn)行單獨(dú)的操作。標(biāo)準(zhǔn)I/O口的主要功能相當(dāng)于一個(gè)8位鎖存器，能存儲一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以保持與之相連接的8條口線各自電位的高低狀態(tài)。1.2 AT89C51單片機(jī)的引腳及功能AT89C51共有40個(gè)引腳，下面介紹一下它們的主要功能。（1）P0口P0口某一位的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)緩沖器

5、、一 圖3 P0口的結(jié)構(gòu)示意圖個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路（T1和T2）和一個(gè)與門及一個(gè)非門組成。（2）P1，P2，P3口 P1口是唯一的單功能口，位結(jié)構(gòu)圖如圖4所示，僅能作為通用I/O口使用，P1口是8位準(zhǔn)雙向口，作通用輸入輸出口使用， Pl口有別于P0口，它接有內(nèi)部上拉電阻。P1口的每以一位可以獨(dú)立地定義為輸人或者輸出，因此，P1口既可作為8位并行輸入輸出口，又可作為8位輸入輸出端。CPU既可以對P1口進(jìn)行字節(jié)操作，又可以進(jìn)行位操作。當(dāng)作輸入方式時(shí)，該位的鎖存器必須頂寫1。P2口是8位準(zhǔn)雙向輸入輸出接口，當(dāng)外接程序存儲據(jù)時(shí)，P2口給出地址的高8位，此時(shí)不能用作通用，IO口。當(dāng)外按數(shù)據(jù)

6、存儲器時(shí)，若RAM小于256KB，用R0、R1作間址寄存器，只需要P0口送出地址低8位，P2口可以用 圖4 P1口的位結(jié)構(gòu)圖作通用IO ；若RAM大于256KB，必須用16位寄存器DPTR作間址寄存器則P2口只能在一定限度內(nèi)作一股IO 口使用。 P3口是多功能口，同P0口一樣，當(dāng)做輸入口時(shí)，必須先向鎖存器寫“1”，使場效應(yīng)管T截止。（3）主電源引腳GND和VccGND(20)：接地；Vcc(40)：正常操作時(shí)接十5V電源（4）外接晶體引腳XTAL1和XTAL2當(dāng)外接晶體振蕩器時(shí)，XTAL1和XTAL2分別接在外接晶體兩端，當(dāng)采用外部時(shí)鐘方式時(shí)，XTAL1接地，XTAL2接外來振蕩信號。（5）控

7、制引腳 RST/Vpp(9)：當(dāng)振蕩器正常運(yùn)行時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)二個(gè)機(jī)器周期以上的高電平使單片機(jī)復(fù)位。Vcc掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)。當(dāng)Vcc下降掉到低于規(guī)定的水平，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。ALE(30)：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，由單片機(jī)的P2口送出地址的高8位，P0口送出地址的低8位，數(shù)據(jù)也是通過P0口傳送。作為P0口某時(shí)選出的信息到底是低8位地址還是傳送的數(shù)據(jù)，需要有一信號同步地進(jìn)行分別。當(dāng)ALE信號(允許地址鎖存)為高電平(有效)P0口送出低8位地址，通過ALE信號鎖存低8位地址。 PSEN(29)：程序存儲器讀選通信號，低

8、電平有效。EAVpp(31)：當(dāng)EA保持高電平時(shí)，訪問內(nèi)部程序存儲器(4K8)，但當(dāng)PC(程序計(jì)數(shù)器)值超過OFFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問外部程序存儲器(從0000H地址開始)，不管單片機(jī)內(nèi)部是否有程序存儲器2步進(jìn)電機(jī) 2.1步進(jìn)電機(jī)的工作原理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種能完成增量運(yùn)動(dòng)的電磁機(jī)械，它將輸入的數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)轉(zhuǎn)軸的輸出角度。在開環(huán)方式下，步進(jìn)電機(jī)的輸出步數(shù)總是和輸入指令的脈沖數(shù)相等，每個(gè)脈沖都使電機(jī)轉(zhuǎn)軸前進(jìn)一個(gè)步進(jìn)角，并依靠它特有的定位轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)軸準(zhǔn)確地鎖定在相應(yīng)的步距位置。但是，在開環(huán)控制方式下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度控制有著較大難度：在高速

9、運(yùn)行時(shí)，電機(jī)易丟失輸入脈沖，造成失步；在低速時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)有較大波動(dòng)，運(yùn)行不平穩(wěn)；特別是當(dāng)電機(jī)負(fù)載變化時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)更大，調(diào)整更不容易。當(dāng)輸入脈沖頻率很低時(shí)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子就處于步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)， 由于步進(jìn)電機(jī)具備快速啟動(dòng)和停止的能力，它的步距角和轉(zhuǎn)速僅與脈沖頻率有關(guān)而不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響，也不受環(huán)境條件的影響，在不丟步的情況下運(yùn)行，其步距誤差不會長期積累 步進(jìn)電機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，它是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。其特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)子的角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此可以通過改變輸入電脈沖的頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速：由于其轉(zhuǎn)軸的輸出

10、的角位移量與輸入的脈沖數(shù)成正比，于是可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有利于裝置或設(shè)備的小型化和低成本，而且很容易用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。因此，廣泛應(yīng)用于眾多的領(lǐng)域中并得以不斷的發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和自動(dòng)化。 步進(jìn)電機(jī)主要是有定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子的主要結(jié)構(gòu)是繞組，三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)分別有3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)繞組，其他依此類推。繞組按一定的通電順序工作，這個(gè)通電順序稱為“相序”。轉(zhuǎn)子的主要結(jié)構(gòu)是磁性轉(zhuǎn)軸，當(dāng)定子中的繞組在相序信號作用下有規(guī)律的通電、斷電工作時(shí)，轉(zhuǎn)子周圍就會有一個(gè)按此規(guī)律變化的電磁場，因此一個(gè)按規(guī)律變化的電磁力就會作用在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)動(dòng)到磁阻最小的位

11、置，正是這樣，使得轉(zhuǎn)子按一定的步距角轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)由控制信號實(shí)現(xiàn)，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制中，控制信號由單片機(jī)產(chǎn)生，其基本控制方式如下： 1相序控制方式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電換相順序嚴(yán)格按照步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式進(jìn)行，通常我們是把通電換相這一過程稱為脈沖分配?，F(xiàn)以三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例分析三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式：三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式有三種：三相單三拍，三相雙三拍，三相六拍?！皢巍?、“雙”、“拍”的意思是：“單”指每次切換前后只有一相繞組通電，“雙”指的是每次有兩相繞組通電：而從一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)就叫作一“拍”。(1) 三相六拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理，其實(shí)就是

12、電磁鐵的工作原理。又環(huán)形分配器送來的脈沖信號，對定子繞組輪流通電，設(shè)先對A相繞組通電，B、C、二相都不通電。由于磁通具有力圖沿磁阻最小路徑通過的特點(diǎn)，因此在A極附近的轉(zhuǎn)子就只受到徑向力的作用而無切線力，故轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子被鎖定在這個(gè)位置上。此時(shí)B、C二相的定子齒則和轉(zhuǎn)子齒在不同的方向各錯(cuò)丌360。(k*m*z)的角度，其中k表示通電方式，當(dāng)為單拍時(shí)取k=1，雙拍時(shí)取k=2；m為定子繞組的相數(shù)；z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。隨后A相斷電，B相控制繞組通電，則轉(zhuǎn)子就和B相定予齒對齊，轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360。(k*m*z)的角度。然后使B相斷電，C相通電，同理轉(zhuǎn)子又沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360。(k*m*z)的角度。轉(zhuǎn)

13、子就按照AABB-BCCCA-A的旋轉(zhuǎn)順序運(yùn)動(dòng)下去。(2) 三相雙三拍工作方式原理 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按照ABBCCAAB的順序通電，則就成了四相雙四拍工作方式。其工作原理與三相六拍相同，此處不進(jìn)行詳細(xì)說明。 (3) 三相單三拍工作方式原理 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按照ABCA的順序通電時(shí)，則就成了三相單三拍工作方式。 2轉(zhuǎn)向控制方式 如果按給定的工作方式正向順序通電換相，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就正轉(zhuǎn)；如果按相反的順序通電換相，則電動(dòng)機(jī)就反轉(zhuǎn)。例如，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)先前的工作方式為ABCDA此時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。若改為ADCBA時(shí)，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與原來相反，即，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的通電控制脈沖，必須嚴(yán)格按

14、照步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所要求完成的工作方式進(jìn)行順序控制。 “單”、“雙”、“拍”的意思是：“單”指每次切換前后只有一相繞組通電，“雙”指的是每次有兩相繞組通電：而從一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)就叫作一“拍”。a=360。(k*m*z)的角度，其中k表示通電方式，當(dāng)為單拍時(shí)取k=1，雙拍時(shí)取k=2；m為定子繞組的相數(shù)；z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。隨后A相斷電，B相控制繞組通電，則轉(zhuǎn)子就和B相定予齒對齊，轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360。(k*m*z)的角度。然后使B相斷電，C相通電，同理轉(zhuǎn)子又沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360。(k*m*z)的角度。轉(zhuǎn)子就按照ABCDA的旋轉(zhuǎn)順序運(yùn)動(dòng)下去。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線位移或

15、角位移的控制微電機(jī),其機(jī)械角位移和轉(zhuǎn)速分別與輸入電機(jī)繞組的脈沖個(gè)數(shù)和脈沖頻率成比例.通過改變電脈沖頻率,可在大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)速.同時(shí),該電 機(jī)還能快速起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和步進(jìn)電機(jī)只需采用最簡單的開環(huán)控制就可取得 非常高的控制精度，且這種系統(tǒng)不需要反饋信號，系統(tǒng)硬件實(shí)施比較簡單。2.2三相步進(jìn)電機(jī)的定子上 有6個(gè)極,轉(zhuǎn)子是4個(gè)均勻分布的齒,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是根據(jù)控制饒組與電源接通或開斷的變化頻率呈步進(jìn)狀態(tài),其轉(zhuǎn)向取決于通電相序.在本系統(tǒng)中，主要采用三相電 機(jī)三相單雙六拍:a-ab-b-bc-c-ca-a-首先a相通電,而后再接通b相繞組(這時(shí)a相不斷開)即ab兩繞組同時(shí)通電;此后斷開a相繞組,b相單獨(dú)通電

16、,依此規(guī)律循環(huán)往復(fù).這種方式需經(jīng)過6個(gè)切換才能完成一個(gè)循環(huán).單相三拍方式的每一拍步進(jìn)角為3°,三相六拍的步進(jìn)角則為1.5°,因 此,在三相六拍下,步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行反轉(zhuǎn)平穩(wěn)柔和,但在同樣的運(yùn)行角度與速度下,三相六拍驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率需提高1倍,對驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的開關(guān)特性要求較高。系統(tǒng) 的總體設(shè)計(jì)框圖如圖5所示:圖5 系統(tǒng)的整體流程圖當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，控制器首先檢測接收傳感器信號，進(jìn)行換算成需要的檢測量，并將之與設(shè)定值進(jìn)行比較，得出其差值 ，并根據(jù)程序的設(shè)定轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)脈沖。從而通過單片機(jī)控制的驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，從而帶動(dòng)絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)而控制液氮液面升降系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，

17、完成一個(gè)循環(huán)控制過程。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路如圖6所示，采用單片機(jī)AT89C51來驅(qū)動(dòng)，AT89C51具有8k字節(jié) flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部ram，32個(gè)i/o口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，1個(gè)六向量兩極中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信接口，同時(shí)片內(nèi)還有振蕩器及時(shí)鐘電路?？梢院芊奖愕厥褂貌煌鄶?shù)的步進(jìn)電機(jī)按一種可執(zhí)行的通電方式來控制，在這個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)的主要作用是接收鍵盤設(shè)定值，顯示設(shè)定初值 以及檢測的當(dāng)前值，同時(shí)還具有串行通信功能。檢測傳感器信號，接收傳感器信號，并進(jìn)行處理，計(jì)算出步進(jìn)電機(jī)需要的步進(jìn)量，通過p1.0，p1.1，和 p1.2提供控制步進(jìn)電機(jī)的時(shí)序脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，

18、系統(tǒng)采用軟件來完成脈沖分配，這樣可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，方便靈活地改變步進(jìn)電機(jī)的控制方式，步進(jìn)一步的時(shí)間可由兩個(gè)控制字的送出時(shí)間間隔決定。圖6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成4、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1硬件脈沖分配器電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖分配可以由硬件和軟件兩種方法來實(shí)現(xiàn)。硬件環(huán)形分配器需要根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)和要求的通電方式而設(shè)計(jì)專門的電路，圖7所示為一個(gè)三相六拍的環(huán)形分配器。分配器的主體是三個(gè)J-K觸發(fā)器。三個(gè)J-K觸發(fā)器的Q輸出端分別經(jīng)各自的功放線路與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)A、B、C三相繞組連接。當(dāng)QA1時(shí)，A相繞組通電；QB1時(shí)，B相繞組通電；QC1時(shí)，C相繞組通電。DR+和DR-是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制信號。正轉(zhuǎn)

19、時(shí)，各相通電順序：AABBBCCCA反轉(zhuǎn)時(shí)，各相通電順序：AACCCBBBA所示為的三相六拍環(huán)形分配器邏輯真值表如表7所示。序號 控制信號狀態(tài) 輸出狀態(tài) 導(dǎo)電繞組                           01234561         1    

20、     00         1         00         1         10         0   

21、60;     11         0         11         0         01         1   

22、      01         0         01         1         00         1  

23、60;      00         1         10         0         11         0  

24、       11         0         0AABBBCCCAA表8 三相六拍環(huán)形分配器邏輯真值表軟件脈沖分配對于不同的計(jì)算機(jī)和接口器件，軟件環(huán)分有不同的形式，現(xiàn)以AT89C51單片機(jī)配置的系統(tǒng)為例加以說明。（1）由P1口作為驅(qū)動(dòng)電路的接口控制脈沖經(jīng)AT89C51的并行I/O接口P1口輸出到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各相的功率放大器輸入，設(shè)P1口的P1.0輸出至A相，P1.1輸出

25、至B相，P1.2輸出至C相。（2）建立環(huán)形分配表為了使電動(dòng)機(jī)按照如前所述順序通電，首先必須在存儲器中建立一個(gè)環(huán)形分配表，存儲器各單元中存放對應(yīng)繞組通電的順序數(shù)值，如表9所示。當(dāng)運(yùn)行時(shí)，依次將環(huán)形分配表中的數(shù)據(jù)，也就是對應(yīng)存儲器單元的內(nèi)容送到P1口，使P1.0、P1.1、P1.2依次送出有關(guān)信號，從而使電動(dòng)機(jī)輪流通電。 表9三相六拍軟件環(huán)形分配數(shù)據(jù)表 存儲單元地址 單元內(nèi)容 對應(yīng)通電相 K+0K+1K+2K+3K+4K+501H（0001） 03H（0011） 02H（0010） 06H（0110） 04H（0100） 05H（0101） AABBBCCCA 表為三相六拍環(huán)形分配表，K

26、為存儲器單元基地址（十六位二進(jìn)制數(shù)），后面所加的數(shù)為地址的索引值?？梢?，要是電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，只需依次輸出表中各單元的內(nèi)容即可。當(dāng)輸出狀態(tài)已是表底狀態(tài)時(shí)，則修改索引值使下次輸出重新為表首狀態(tài)。如要使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，則只需反向依次輸出各單元的內(nèi)容。當(dāng)輸出狀態(tài)達(dá)到表首狀態(tài)時(shí)，則修改指針使下一次輸出重新為表底狀態(tài)4.2步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件主要由主控程序、脈沖分配驅(qū)動(dòng)程序、鍵處理程序、顯示數(shù)據(jù)處理程序及顯示驅(qū)動(dòng)程序、串口通信監(jiān)控程序等部分 組成。系統(tǒng)的主程序流程圖如圖10所示，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中斷子程序流程圖如圖11所示。圖10系統(tǒng)的主程序流程圖圖11 驅(qū)動(dòng)子程序流程圖由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 硬件控制圖可以看出，單片機(jī)只是

27、根據(jù)需要輪流給p1.0，p1.1，p1.2端口發(fā)送步進(jìn)脈沖來控制電機(jī)運(yùn)行，則三相六拍的系統(tǒng)控制模型如附表所示;在程 序中，只要將依次將6個(gè)控制字送到p1口，步進(jìn)電機(jī)就會轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距角。每送一個(gè)控制字，就完成一拍，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。附表 三相六拍控制模型設(shè)定有如下工作單元和工作位定義:r0為步進(jìn)數(shù)寄存器;psw中,f0為方向標(biāo)志位, f0=0時(shí)正轉(zhuǎn), 否則反轉(zhuǎn)。步進(jìn)時(shí)間由兩個(gè)控制字的送出時(shí)間間隔決定。步進(jìn)電機(jī)的中斷子程序:start: push accpush pswpush r0jb f0, loop2 ;判正反轉(zhuǎn)loop1: mov a, #01h ;第1拍控制碼mov p1, a

28、;執(zhí)行第1拍lcall delay ;步進(jìn)時(shí)間間隔djnz r0, done ;判斷是否步進(jìn)量完成mov a,#03h ;第2拍控制碼mov p1,a ;執(zhí)行第2拍lcall delaydjnz r0, donemov a,#02h ;第3拍控制碼mov p1,a ;執(zhí)行第2拍lcally dellaydjnz r0, donemov a,#06h ;第4拍控制碼mov p1,a ;執(zhí)行第2拍lcally dellaydjnz r0,donemov a,#04h ;第5拍控制碼mov p1,a ;執(zhí)行第2拍lcally dellaydjnz r0, donemov a,#05h ;第6拍控制碼

29、mov p1,a ;執(zhí)行第2拍lcally dellaydjnz r0, doneajmp loop1 ;循環(huán)loop2: mov a,#05h ;反轉(zhuǎn)mov p1, alcall delaydjnz r0, donemov a, #04hmov p1, alcall delaydjnz r0, donemov a, #06hmov p1, alcall delaydjnz r0, donemov a, #02hmov p1, alcally dellaydjnz r0, donemov a, #03hmov p1, alcally dellaydjnz r0, donemov a, #01hmov p1, alcally del