步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)論文資料

1、越林電孑科被大垮CUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY課程設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書題 目：院 （系）：專 業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：職稱：桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第8頁(yè)共27頁(yè)摘要步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的精密執(zhí)行元件，具有快速起動(dòng)和停止的特點(diǎn)。其驅(qū)動(dòng)速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步，具有較高的重復(fù)定位精度，并能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié)。它的運(yùn)行速度和步距不受電源電壓波動(dòng)及負(fù)載的影響，因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換、速度控制和位置控制系統(tǒng)。本文在分析了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性、斬波恒流細(xì)分驅(qū)動(dòng)原理和混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A

2、N的性能、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合 AT89S52單片機(jī)，設(shè)計(jì)出了混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；AT89S52單片機(jī)；ULN2003AN 驅(qū)動(dòng)。AbstractStepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse

3、 can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive &negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analog-to-digital conversion, speed

4、control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constant-current subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2003AN the performance, structure in the foundation, the union AT89S52 single chip computer, de

5、signed a hybrid stepping motor driver circuit.Key words: Stepping motor; AT89S52 single chip computer; ULN2003AN driver.目 錄弓I言 11步進(jìn)電機(jī)的原理介紹 41.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 41.2 步進(jìn)電機(jī)24BYJ48的相關(guān)電氣參數(shù) 41.3 步進(jìn)電機(jī)的基本術(shù)語(yǔ) 51.3.1 相數(shù) 51.3.2 拍數(shù) 51.3.3 步距角 51.3.4 信號(hào)分配 52總體設(shè)計(jì)思路 62.1 方案與設(shè)計(jì)思路 62.2 總框圖 63程序設(shè)計(jì) 63.1 主程序 63.2 LCD及檔位顯示程序 7

6、3.3 正反轉(zhuǎn)流程圖 83.4 啟動(dòng)與停止流程圖 94硬件設(shè)計(jì) 64.1 硬件的設(shè)計(jì)與選取 61 .1.1 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 74 . 1.2單片機(jī)的選取 84. 1.3液晶LCD1602M示模塊 94. 1.4按鍵電路設(shè)計(jì) 94. 1.5時(shí)針產(chǎn)生電路 94.2硬件的總體電路連接 95調(diào)試與故障分析 65.1 軟件編寫及調(diào)試 65.2 調(diào)試過程及相關(guān)顯示結(jié)果75.3 故障分析及解決方法 85.4 體會(huì) 65.5 文獻(xiàn) 67.1 附件 67.1.1 系統(tǒng)原理圖 77.1.2 開發(fā)板實(shí)物圖 87.1.3 元器件清單 87.1.4 源程序清單1步進(jìn)電機(jī)的原理介紹1.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是一種

7、將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接 收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角） 可以通過控制脈沖個(gè)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈 沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。本次設(shè)計(jì)是采用步進(jìn)電機(jī) 28BYJ48型四相八拍電機(jī)，電壓為 DC5DC12V當(dāng)對(duì)步 進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)對(duì) 應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度（一個(gè)步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距。四相步進(jìn)電 機(jī)可以在不同

8、的通電方式下運(yùn)行，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（A-B-C-D-A。），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。），八拍 （A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 。）其相序分配表如下:1.2 步進(jìn)電機(jī)24BYJ48的相關(guān)電氣參數(shù)1 .額定電壓：12VDC舊有電壓：5V、6V、24V）2 .相數(shù)：43 .減速比：1/64（另有減速比：1/16、1/32）4 .步距角:5.625 0 /645 .驅(qū)動(dòng)方式：4相8拍6 .直流電阻：200Q ±7%（25C）（按客戶要求而定：80、130歐姆）7 .空載牽入頻率： 600Hz8 .空載牽出頻率： 1000Hz

9、9 .牽入轉(zhuǎn)矩： 34.3mN.m（120Hz）10 .自定位轉(zhuǎn)矩： 34.3mN.m11 .絕緣電阻: 10MQ （500V）12 .絕緣介電強(qiáng)度：600VAC/1mA/1S13 .絕緣等級(jí)：A14 .溫升： 50K（120Hz）15 .噪音： 40dB（120Hz）16 .重量：大約40g17 .未注公差按：GB1804-m18 .轉(zhuǎn)向：CCW1.3步進(jìn)電機(jī)的基本術(shù)語(yǔ)1.3.1 相數(shù)產(chǎn)生不同對(duì)極N S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)，常用 m表示。1.3.2 拍數(shù)完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，比如說(shuō)本次設(shè)計(jì)中使用的24BYJ48有單（單相繞組通電）

10、四拍（A-B-C-D-A。），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。），八拍 （A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 。）1.3.3 步距角對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用8表示。8 =360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行 拍數(shù)），以常規(guī)二相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為8 =360度/ （50*4） =1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為 8 =360度/ （50*8） =0.9度（俗稱半步）。1.3.4 信號(hào)分配四相步進(jìn)電機(jī)按照其通電方式的不同，可以分為單四拍，雙四拍和雙八拍三種工作方式。單四 拍與雙四拍的步距角相等，均為11.25度，而八拍的步距角

11、則是單四拍與雙四拍的一半，5.625度。單（單相繞組通電） 四拍（A-B-C-D-A。），雙（雙相繞組通電） 四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。）， 八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 。）。這里選取的是雙相八拍的工作方式。2總體設(shè)計(jì)思路2.1 方案與設(shè)計(jì)思路因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的控制是通過脈沖信號(hào)來(lái)控制的，將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位 移的開環(huán)控制元件。所以怎樣產(chǎn)生這個(gè)脈沖信號(hào)和產(chǎn)生怎樣的信號(hào)是電機(jī)控制的關(guān)鍵。用單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生這個(gè)脈沖信號(hào)，通過單片機(jī)的P1 口輸出脈沖信號(hào)，因?yàn)樗x電機(jī)是 四相的，所以只需要P1 口的低四位P1.0P1.3分別接到電機(jī)的四根電線上。定時(shí)器定 時(shí)來(lái)調(diào)整

12、電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過鍵盤的按鈕，就可以改變定時(shí)初值從而改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速， 單片機(jī)上P3.2P3.5連的是按鍵，這里鍵盤上的K1鍵為啟動(dòng)與停止鍵，K2鍵為減速鍵, K3鍵為加速鍵，K4鍵為方向轉(zhuǎn)換鍵。P0以及P2.0P2.2 口接LCD1602可以顯示當(dāng)前 的電機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行方向和檔位。具體結(jié)構(gòu)見2-1框圖。2.2 總框圖圖2-1總體設(shè)計(jì)方框圖3程序設(shè)計(jì)3.1 主程序進(jìn)入主程序，首先是對(duì)LCD!行初始化，然后依次進(jìn)行鍵盤掃描，調(diào)用步進(jìn)電機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示子函數(shù)，若檢測(cè)到有鍵按下，則進(jìn)去相應(yīng)的處理。流程圖如下圖 3-1:3-1圖主程序流程圖3.2 LCD及檔位顯示程序此次設(shè)計(jì)使用1602液晶顯示步

13、進(jìn)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，其效果比用數(shù)碼管顯示要更加明了，也更容易讀取相關(guān)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。 液晶上顯示有電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)（RUNNINGS STOP、當(dāng)前檔位（DM運(yùn)行方向（"<<"或">>"）以及其運(yùn)轉(zhuǎn)速度（r/min）。其顯示原理如下圖3-2：+lf(K3=0)郎I顯示:轉(zhuǎn)述品示:）方向顯示11!If(K2-0)初始化為粥t顯示/血I初始為一圖3-2液晶顯小流程圖3.3正反轉(zhuǎn)流程圖步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)用K4控制，初始化電機(jī)為順時(shí)針轉(zhuǎn)，即“”，每當(dāng)按下K4鍵, 電機(jī)轉(zhuǎn)向改變，具體流程圖如下圖 3-3:圖3-3正反轉(zhuǎn)流程圖啟動(dòng)與停止是用K1鍵來(lái)控制的

14、，初始化標(biāo)志位on_off=0,檔按下K1,即將on_of 置1,每當(dāng)按下k1,都將在啟動(dòng)與停止間切換，具體流程鹵如下圖3-4:桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第9頁(yè)共27頁(yè)圖3-4啟動(dòng)與停止流程圖4硬件設(shè)計(jì)4.1 硬件的設(shè)計(jì)與選取4.1.1 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用ULN2003接到單片機(jī)的P1.0P1.3,具體如 圖 4-1 :桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第18頁(yè)共27頁(yè)1314.16U211CCOMULN2003A圖4-1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其接口圖4.1.2 單片機(jī)的選取目前市面上的通用型單片機(jī)種類很多，且適合不同應(yīng)用場(chǎng)合的新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，但目前的應(yīng)用狀況，以 8位中檔MCS-5

15、1系列單片機(jī)的應(yīng)用最為普遍。基于這次課程設(shè)計(jì)的要求不高，我們可以選用51系列或52系列單片機(jī)，具有可靠性高，易于擴(kuò)展以及實(shí)用性好等特點(diǎn)，完全可以滿足我們的控制要求。其圖如下4-2:1918S亞1 2T T T6 T TXTAL1PO.CVADOP0.1/AD1PC.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AMP05/AD5P0.胡 DERSTPO.L'AD?P2M8P2 mP2.2/A10PSENP2.3/A11ALEF?瞅 1?EAP2.瞅 13P2,fi/A14陽(yáng)川5P1M2四.3PI1fT2EXP3.PI 2P3加而P13PH 薪mP1.4P34mP15P3.5TT1P1,

16、6P3.麗D1?P37Wlu工j7FJ6T惻C52UI圖4-2 AT89S52單片機(jī)4.1.3 液晶LCD1602M示模塊P0接液晶的數(shù)據(jù)傳送口，P2.0P2.2接液晶的控制端口其接線圖如下圖 4-3 :圖4-3液晶與單片機(jī)接口原理圖4.1.4 按鍵電路設(shè)計(jì)4-4 :鍵盤接口按不同標(biāo)準(zhǔn)有不同分類方法，按鍵盤排布，可以分為獨(dú)立方式（- 組相互獨(dú)立的鍵盤）和矩陣（一行列組成矩陣）方式。此次設(shè)計(jì)只用到了四個(gè)按 鍵，故可采用獨(dú)立按鍵， P3.2P3.5分別接到K1K4。其原理圖如下圖圖4-4按鍵與單片機(jī)接口原理圖4.1.5 時(shí)針產(chǎn)生電路時(shí)針電路部分晶振為11.0592MHz,其原理圖如下:C230P圖

17、4-5時(shí)針電路4.2硬件的總體電路連接RV1C2CRYSTAL |'30pC1T30p1KR24.7kU2X1U11918“XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD13938XTAL2RSTP0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A83736353433321011121314151697C6C5C4C3C2C1CCOM7B6B5B4B3B2B1BULN2003AE»C310u293031P2.2/A10PSENALE EAP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51R1 R3

18、 R4R54.7K4.7K4.7K4.7KS D ES D ES W0 1 2 3 4 5 6 7v v vrReDDDDDDDD10222321P2.1/A9P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDRN1987414.7k65321011121314151617圖4-6總體原理圖J=L«5調(diào)試與故障分析5.1軟件編寫及調(diào)試此次編程及調(diào)試是用keil軟件進(jìn)行的，程序的編寫及調(diào)試步驟如下：1 .根據(jù)步進(jìn)電機(jī) 24BYJ48的

19、相序，編好正反轉(zhuǎn)相序表，這個(gè)是關(guān)鍵，不能編錯(cuò)2 .定義各個(gè)變量及相關(guān)液晶顯示符：uchar code cdis0 = " WELCOME TO "uchar code cdis1 = " STEPPING MOTOR "uchar code cdis2 = " CONTROL SYSTEM "uchar code cdis3 = "STOP "uchar code cdis4 = "DW:"uchar code cdis5 = "RUNNING"uchar code cdis

20、6 = "r/min"3 .定義各個(gè)按鍵：sbit K1 =P3A2;/運(yùn)行與停止sbit K2 =P3A3;/加速sbit K3 =P3A4;/減速sbit K4 =P3A5;/力問轉(zhuǎn)換sbit BEEP=P3A6;/蜂鳴器4 .編寫各個(gè)子程序。5 .編寫主程序，進(jìn)入主程序即開始進(jìn)行鍵盤掃描及調(diào)用液晶顯示。6 .定時(shí)器T0的中斷服務(wù)程序，進(jìn)入中斷，若滿足條件，即向步進(jìn)電機(jī)送 8個(gè)脈沖5.2調(diào)試過程及相關(guān)顯示結(jié)果將程序下載到單片機(jī)中，LCM始化顯示如下:之后進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)初始化的畫面顯示，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)顯示為STOP檔位為5檔，開機(jī)轉(zhuǎn)速為2.66r/min ,如下：LM016L

21、STOP DLJ ：5 ROTE： 2.i nS D V RWE DDDDDDDD 1|2|3| 4|5|6| 7|8|9|0|1|1|1|1|實(shí)物圖如下：按下啟動(dòng)鍵K1后，轉(zhuǎn)向顯示出顯示"» ",即電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)，顯示如下:LM016LRUNNING DU =5 > >R P TE=V D V RWE DDDDDDDD1|2|3| 4|5|6| 78|9|0|r|2 |T|f|按K2鍵一次，檔位加一，高位檔為10檔，此時(shí)對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為最慢，為 1.33r/min, 如下圖：LM016LRUNNING DIJ ： 10 >>ROTE s 1.

22、33/minV D V RWE DDDDDDDDrl2M 4I5I6I 7l8l9l0lrlTlrlfl實(shí)物圖顯示如下：按下K3鍵一次，檔位減一，低位檔為 1檔，也是電機(jī)轉(zhuǎn)速最快的檔，為 13.32r/min, 顯示效果如下圖：LM016L實(shí)物圖顯示如下:5.3 故障分析及解決方法故障一：首先在設(shè)計(jì)總體方案時(shí)，思路上出現(xiàn)了一些問題，我首先是想在中斷里完 成許多應(yīng)在中斷之外完成的事，經(jīng)過老師的指點(diǎn)，后來(lái)想清楚了。只在中斷中給電機(jī)送 相序碼，并設(shè)定了一個(gè)參數(shù)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)控。故障二：由于編寫程序的經(jīng)驗(yàn)不多，在計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將其顯示在液晶時(shí)，遇到 了一些問題，速度轉(zhuǎn)換公式是找出來(lái)了，但怎樣將其

23、小數(shù)點(diǎn)表示出來(lái)，困惑了好久，最 后還是請(qǐng)教了同學(xué)，才搞定。故障三：在仿真時(shí)首先液晶沒有接上拉電阻，液晶上顯示不出來(lái)，我以為是程序方 面出了問題，后來(lái)嘗試接了上拉電阻，就能夠正常顯示了。6心得體會(huì)為期兩周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)在忙碌中已接近尾聲，經(jīng)過這么多大的努力，終于完成 了這次課程設(shè)計(jì)基本設(shè)計(jì)要求，在充實(shí)中也學(xué)到了很多知識(shí)，是真正將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于 實(shí)踐中的一次很好的體驗(yàn)，使人受益匪淺。由于此次控制要求不是很高，選用 51系列或52系列完全能夠滿足設(shè)計(jì)需求，最后 選用的AT89S52接下來(lái)就是硬件接口分配問題和如何去驅(qū)動(dòng)電機(jī)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)之前 沒有什么接觸，所以我上網(wǎng)查了許多關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的資料，知道

24、了其基本工作原理以及 怎么去實(shí)現(xiàn)其控制運(yùn)轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)。接下來(lái)的主要問題就是如何編程去實(shí)現(xiàn)控制它了，這次 程序的編寫和調(diào)試對(duì)我來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，因?yàn)橹爸痪帉戇^一些簡(jiǎn)短的小程序，對(duì) 較大的程序總體性方面還不能很好的把握。經(jīng)過反復(fù)的嘗試和調(diào)試，用發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題， 解決一個(gè)問題的方法，還參考了一些別人的經(jīng)驗(yàn)方法，完成了程序的編寫。這對(duì)我以后 編寫程序是一次很好的經(jīng)驗(yàn)積累。仿真時(shí)也出了一些小問題，首先LC就全沒有顯示，我就嘗試接上拉電阻，結(jié)果就能正常工作了。然后是電機(jī)也不轉(zhuǎn)，最后我把送進(jìn)去的脈 沖頻率減小，才使得電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，這個(gè)仿真過程又使我更加熟練了Proteus軟件的用法。這次課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到，剛

25、學(xué)好書上的知識(shí)還是不夠的，更重要的是我們要能將 所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中來(lái)，這才是我們學(xué)習(xí)知識(shí)的最基本的要求，所以在以后的學(xué)習(xí) 生活中，我們應(yīng)該更加注意將學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐中去運(yùn)用好所學(xué)知識(shí)，更進(jìn)一 步深化和理解所學(xué)知識(shí)，達(dá)到學(xué)以致用。通過這次課程設(shè)計(jì)，我也了解到了自己的不足， 以前自己學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)候，往往只去看懂別人寫的程序，以為看懂了自己就知道寫了， 但事實(shí)并不是這樣，雖然這次課程設(shè)計(jì)程序是完成了，但棘手的地方很多，編程并不像 以前認(rèn)為的簡(jiǎn)單。所以在以后的學(xué)習(xí)中，不能手高眼低，一定要腳踏實(shí)地，一步步地走, 自己動(dòng)手去做，這樣才能將知識(shí)真正學(xué)到手。這次課程設(shè)計(jì)能得以順利完成，還要感謝符

26、強(qiáng)老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，在老師 指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，很多問題問題都很好地解決了?？傊m然只是短短兩周的時(shí)間， 但也學(xué)到了很多，感受很深，是一次很好的經(jīng)驗(yàn)積累和設(shè)計(jì)經(jīng)歷。7參考文獻(xiàn)1王迎旭.單片機(jī)原理及及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社2張迎新.單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù).北京：國(guó)防工業(yè)出版社3郭天祥.新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程.北京：電子工業(yè)出版社4蔡明文馮先成編著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì).北京：華中科技大學(xué)出版社5王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.北京航空航天大學(xué)出版社桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第17頁(yè)共27頁(yè)7.1附件7.1.1系統(tǒng)原理圖JRV!123456789C21KCRYSTAL19

27、C1189U217C7B26c6B-6-161C1BCOMULN2003AR1R54.7K4.7K5C4C3C2C5B4B3B2B293031- X1HI30pC310u10111213144.7KU1X XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1 2P3.2/INTCTP1 3P3.3/IN

28、TTP1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD-353421222313514157189c513736333216FTT 25 26 -27 2810TT39384-4-RN1876524310-9R37.1.2開發(fā)板實(shí)物圖7.1.3元器件清單單片機(jī)開發(fā)板1AT89C521LCD16021ULN20031塊片塊 個(gè)步進(jìn)電機(jī)1個(gè)7.1.4源程序清單#include <reg51.h>#include <intrins.h>/51/芯片管腳定義頭文件內(nèi)部包含延時(shí)函數(shù)_nop_();Q#define uchar unsigned

29、 char#define uint unsigned int#define delayNOP(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();uchar code FFW8=0xf1,0xf3,0xf2,0xf6,0xf4,0xfc,0xf8,0xf9; 正轉(zhuǎn)相序編碼uchar code REV8=0xf9,0xf8,0xfc,0xf4,0xf6,0xf2,0xf3,0xf1;/反轉(zhuǎn)相序編碼表桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第23頁(yè)共27頁(yè)sbit K1 =P3A2;/運(yùn)行與停止sbit K2 =P3A3;/加速sbit K3 =P3A4;/減速sbit K4 =P3A5

30、;/力問轉(zhuǎn)換sbit BEEP=P3A6;/蜂鳴器sbit sbit sbitLCD_RS = P2A0;LCD_RW = P2A1；LCD_EN = P2A2;bit on_off=0;/bit direction=1;/運(yùn)行與停止標(biāo)志 方向標(biāo)志uchar code uchar code uchar code uchar code uchar code uchar code uchar code uchar codecdis0 = " WELCOME TO "cdis1 = " STEPPING MOTOR "cdis2 = " CONTRO

31、L SYSTEM "cdis3 = "STOP "cdis4 = "DW:"cdis5 = "RUNNING"cdis6 = "r/min"cdis7 = "RATE:"uchar uchar uchar uintm,v=0,q=0,j;rate=5;/預(yù)設(shè)定速度檔data_temP1,data_temp2,data_temp3,data_temp4; zs,data_temp;/*/void delay(uint t) /uchar k;while(t-)for(k=0; k<

32、125; k+) 延時(shí)t毫秒函數(shù)/*/ void delayB(uchar x) /x*0.14MS uchar i;while(x-)for (i=0; i<13; i+) /*/void beep()/蜂鳴器uchar j;for (j=0;j<100;j+)delayB(4);BEEP=!BEEP;BEEP=1;delay(170);/BEEP取反/關(guān)閉蜂鳴器/*/為0時(shí)，閑,bit lcd_busy() / 檢查L(zhǎng)CD是否為忙狀態(tài)，lcd_busy為1時(shí)，忙，等待。 可寫指令與數(shù)據(jù)。bit result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;de

33、layNOP();result = (bit)(P0&0x80);LCD_EN = 0;return(result);/*/D0-D7=旨令void lcd_wcmd(uchar cmd)/ 寫指令數(shù)據(jù)到 LCD,*RS=L, RW= L E=W脈沖, 碼。 while(lcd_busy();LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_();P0 = cmd;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;D0-D7嗷據(jù)/*/void lcd_wdat(uchar dat)/寫顯示數(shù)據(jù)到 LCD,R

34、S=H RW= L E=W脈沖， while(lcd_busy();LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;P0 = dat;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;/*/ void lcd_init()/LCD 初始化設(shè)定 .delay(30);lcd_wcmd(0x38); /16*2delay(5);lcd_wcmd(0x38);delay(5);lcd_wcmd(0x38);delay(5);顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)lcd_wcmd(0x0c); / delay(5);lcd_wcmd(0x06); / del

35、ay(5);lcd_wcmd(0x01); / delay(5);顯示開，關(guān)光標(biāo)移動(dòng)光標(biāo)清除LCD的顯示內(nèi)容/*/void lcd_pos(uchar pos)/ 設(shè)定顯示位置.lcd_wcmd(pos | 0x80); /數(shù)據(jù)指針=80+地址變量./*/void LCD_init_DIS()/ LCD1602 delay(10);/lcd_init();/初始顯示子程序延時(shí)初始化LCDlcd_pos(0);/m = 0;while(cdis0m != '0')/lcd_wdat(cdis0m);m+;delay(2000);設(shè)置顯示位置為第一行的第顯示字符WELCOME1個(gè)字

36、符桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第21頁(yè)/清屏/清屏以后的這個(gè)延時(shí)不能少，給LCD設(shè)置顯示位置為第一行的第17個(gè)地址顯示字符設(shè)置顯示位置為第二行第1個(gè)字符顯示字符延時(shí)/清屏設(shè)置顯示位置為第一行的第1個(gè)字符lcd_wcmd(0x01);delay(5);否則下一條指令不一定被執(zhí)行 lcd_pos(0x10);/m = 0;while(cdis1m != '0')/lcd_wdat(cdis1m); m+;lcd_pos(0x50); /m = 0;while(cdis2m != '0') lcd_wdat(cdis2m); / m+;for(j=0;j<1

37、6;j+)lcd_wcmd(0x18);delay(300);delay(3000);/lcd_wcmd(0x01);lcd_pos(0x00);/m = 0;while(cdis3m != '0')/lcd_wdat(cdis3m); m+;lcd_pos(0x08); /m = 0;while(cdis4m != '0')lcd_wdat(cdis4m); / m+;for(m=0;m<2;m+)lcd_pos(0x0e+m); /顯示字符STOP設(shè)置顯示位置為第一行第9個(gè)字符顯示字符DW顯示方向符號(hào)桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第28頁(yè)共27頁(yè)lc

38、d_wdat(0x2d);lcd_pos(0x47);lcd_wdat(0x2e);m = 0;lcd_pos(0x4a);while(cdis6m != '0')lcd_wdat(cdis6m);m+;m = 0;lcd_pos(0x40);while(cdis7m != '0')lcd_wdat(cdis7m);m+;/顯示小數(shù)點(diǎn)/顯示字符r/min/顯示字符RATE:/*/void data_conv()/檔位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序高位data_temP1=data_temp/10; /if(data_temP1=0)data_temP1=0x20; / 高位為

39、0 不顯示 .elsedata_temP1=data_temP1+0x30;低位 data_temp2=data_temp%10; / data_temp2=data_temp2+0x30; 一一/*/void data_conv1()/轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序 data_temP1=data_temp/1000;/ 整數(shù)位第一位if(data_temP1=0)-data_temP1=0x20; / 高位為 0 不顯示 elsedata_temP1=data_temP1+0x30;/整數(shù)位第2位/小數(shù)位第一位/小數(shù)位第二位data_temp2=data_temp%1000/100;data_temp

40、2=data_temp2+0x30;data_temp3=data_temp%100/10;data_temp3=data_temp3+0x30;data_temp4=data_temp%10;data_temp4=data_temp4+0x30; 一一/*/ void data_dis() /數(shù)據(jù)顯示子程序.data_temp = rate; /顯示檔位data_conv();lcd_pos(0x0b);lcd_wdat(data_temP1);lcd_pos(0x0c);lcd_wdat(data_temp2);zs=1332/rate;/ 轉(zhuǎn)速換算公式：zs=13.32/rate;data_temp=zs; /顯示轉(zhuǎn)速data_conv1();lcd_pos(0x45);lcd_wdat(data_temP1);lcd_pos(0x46);lcd_wdat(data_temp2);lcd_p