基于51单片机驱动L289直流电机步进电机控制Protues仿真设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计中文摘要步进电机是一种受脉冲信号控制，并且能将脉冲信号转化为相应的角位移或者线位移的数字电动机。
由于步进电机具有步距误差不积累、运行可靠、结构简单、惯性小、成本低等优点，因此，被广泛使用于计算机外围电路、自动化控制装置以及其他的数字控制装置中，如打印机、钟表、数模转换设备等装置中。
随着科学技术的快速发展，相应的控制系统也产生了很多种类，步进电机的身影在众多领域中可以看到。
其中采用单片机作为控制核心的控制系统，由于其电路简单、成本低、可靠性强等优点，满足众多领域的需求，得到了大量的运用。
因此，研究基于单片机的步进电机控制系统，具有重要的现实意义。
本设计研究的是基于51单片机对步进电机的控制系统。
通过单片机的I/O端口输出时序方波作为控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动芯片驱动步进电机进行不同的指令进行工作。
根据不同的需要，通过按键电路来控制步进电机的启停、正反转和加减速等功能，并在数码管上实时显示步进电机的工作状态。
本文给出了电路各个模块的电路图，并用Proteus的ISIS软件对控制系统的各个功能进行了仿真，并给出了相应的仿真结果图像。
关键词：单片机；步进电机；电机驱动；控制系统AbstractStepper motor controlled by a pulse signal, and a pulse signal can be converted to the corresponding angular displacement or linear displacement of the digital motor. As the stepper motor has a step error does not accumulate, reliable, simple structure, small inertia, low cost, and therefore, are widely used in computer peripheral circuits, automatic control devices and other digital control devices, such as printers, watches and clocks , digital to analog conversion equipment, and other devices. With the rapid development of science and technology, the corresponding control system also produced many types of stepper motor figure can be seen in many areas. Which uses microcontroller as the control of the control system, because of its simple circuit, low cost, high reliability, etc., to meet the needs of many fields, we get a lot of use. Therefore, based on single-chip stepper motor control system has important practical design study is 51 single-chip stepper motor control system. As a control signal, the signal through the chip ULN2003 stepper motor drive to work through the microcontroller I / O port output timing square wave. Depending on the need, through the key circuit to control the start and stop, reversing and ramp functions such as stepper motors, stepper motors in real-time display and digital working condition. In this paper, the circuit diagram of each module, and with the ISIS Proteus software for each function control system simulation, and the simulation results are given corresponding image.Key words: microcontroller; stepper motor; motor drive; control system目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)步进电机及其发展过程 (1)步进电机在我国的应用及前景 (2)本设计的研究内容 (2)步进电机的性能指标及工作原理 (3)步进电机的特点 (3)步进电机的种类 (4)步进电机的主要性能指标 (4)步进电机的工作原理 (6)步进电机控制系统的原理 (7)2 总体方案设计 (9)设计思路的选择 (9)单片机芯片的选择 (11)驱动电机芯片的选择 (12)显示电路的选择 (12)步进电机的选择 (13)3 控制系统的硬件电路设计 (14)键盘控制电路 (14)单片机最小系统电路 (15)数码管显示电路 (16)步进电机的驱动电路 (17)步进电机的其他电路 (18)4 控制系统的软件设计 (19)主程序流程图 (19)读按键子程序流程图 (20)按键处理子程序流程图 (21)电机控制中断程序流程图 (22)5 仿真与测试 (24)仿真软件介绍 (24)仿真的操作步骤 (24)电路板的焊接 (25)电路板的测试 (25)6 结论与展望 (27)致谢 (29)参考文献 (30)附录：系统总体电路图 (31)系统仿真原理图 (31)PCB打印图 (32)原件清单 (32)程序 (33)1 绪论步进电机及其发展过程步进电机是一种受脉冲信号控制，并且能将脉冲信号转化为相应的角位移或者线位移的数字电动机。
基于Proteus的步进电机控制系统仿真设计
基于51单片机驱动L289直流电机步进电机控制Protues仿真设计
51单片机L298N直流电机步进电机驱动
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
且由L298N结合单片机可实现对小车速度的精确控制。
这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。
因此决定采用L298N控制直流电机。
电机驱动芯片采用L298N，是一款承受高压大电流的全桥型直流/步进电压驱动器，如下图
电机控制芯片L298N的引脚排列
L298N内部原理图
电机驱动A/B的控制逻辑如下表所示
电机驱动A/B的工作原理
电机控制逻辑如下：以电机A为例，当使能端A为高电平是，如果输入端M1 Direction 引脚为高电平，三极管导通，输入引脚1为低电平而输入引脚2为高电平，电机A反转；如果输入端M1 Direction引脚为底电平，三极管截止，输入引脚1为高电平而输入引脚2为低电平，电机A正转。
基于51单片机的直流电机控制
基于51单片机的直流电机控制一、试验器件选择1、控制芯片的作用主要是与L289相连接驱动直流电机，以及与八位数码管相连显示。
(1)、AT89C51是一种带4K自己FLASH存储器的低压、高性能CMOS8为微处理器。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失真存储制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出关键相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪存组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性奥高且廉价的方案。
（2）、AT89C51引脚图如下：2、电机驱动芯片（1）、电机驱动芯片选择L298。
其主要功能是作为单片机与直流电机中间的过度链接，单片机输出的信号通过L298加载到直流电机上驱动直流电机运行。
其引脚图如下：（2）、主要工作原理：1、15脚分别是两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地；2、3为一对输出端口，13、14为一对输出端口；4为驱动电压输入，最小值必须比输入的低电平高2；5、7一对输入端口，10、12一对输入端口，TTL电平兼容6、11使能端，低电平禁止输出；8、9分别为接地和逻辑电源3、直流电机。
在protues中选择motor-encoder直流电机，引脚图如下：上方左右的两个引脚在点击运转时输出频率相同的方波，但是在相位上相差90 ，而4、74HC74。
当D触发器的D和CLK输入端分别接电机上方的左右两个输出端口时可以根据D触发器的输出情况判断点击的转速。
5、八位数码管。
用以显示。
二、系统硬件设计连接1、系统的器件连接图如下：2、单片机与数码管通过P0口和P2口相连，其中P2口选择点亮哪一个数码管，P0口则控制被点亮的数码管显示的数据。
3、单片通过P1^0和P1^1和L298的第一对输入端IN1和IN2相连，然后又L298的第一对输出端OUT1和OUT2与直流电机相连，已达到控制直流电机的目的。
一个基于51单片机控制直流电机的设计
一个基于51单片机控制直流电机的设计1.引言直流电机是一种常见的电机类型，广泛应用于工业自动化、机械设备和家电等领域。
其具有结构简单、可靠性高、调速性能好等特点，在控制方面也较为简单。
本文将介绍一种基于51单片机控制直流电机的设计方案。
2.设计原理2.1直流电机控制原理直流电机的转速和转向可以通过调整电机的电流和极性来实现。
通常，通过PWM信号来控制电机的转速，通过电机驱动芯片来控制电机的转向。
2.251单片机51单片机是一种广泛应用的8位单片机，具有强大的计算和控制能力。
其可以通过IO口产生PWM信号，以控制电机的转速，同时还可以通过IO口控制电机驱动芯片的输入信号，实现电机的转向控制。
3.系统设计3.1硬件设计3.1.1主控板设计主控板采用51单片机作为核心控制器，通过IO口输出PWM信号控制电机的转速，并通过IO口输出电机方向控制信号。
主控板还需要提供电源输入、串口通信接口等。
3.1.2电机驱动设计电机驱动采用专用的直流电机驱动芯片，通过控制其输入信号，实现对电机的转向控制。
电机驱动芯片还需要提供输入信号的滤波、保护等功能。
3.2软件设计3.2.1PWM信号生成通过51单片机的定时器/计数器模块，可以生成PWM信号。
根据所需的转速，可以调整定时器的计数周期和占空比，控制PWM信号的频率和占空比。
3.2.2方向控制通过控制51单片机的IO口输出电平，可以控制电机驱动芯片的输入信号，实现电机的正转或反转。
具体的电平和控制方式可通过电机驱动芯片的手册进行确定。
3.3系统测试在完成硬件和软件设计后，需要对整个系统进行测试。
首先可以通过示波器检查PWM信号的频率和占空比是否符合要求；其次，通过改变指令，测试电机的转向控制是否正常工作；最后，可以通过改变PWM信号的占空比，测试电机的转速控制是否准确。
4.结论本文介绍了一种基于51单片机控制直流电机的设计方案，通过生成PWM信号控制电机转速和通过IO口输出电平来控制电机的转向。
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现
步进电机工作原理
步进电机是一种基于磁场的控制系统，工作原理是当电流通过定子绕组时，会 产生一个磁场，该磁场会吸引转子铁芯到相应的位置，从而产生一定的角位移。 步进电机的角位移量与输入的脉冲数量成正比，因此，通过控制输入的脉冲数 量和频率，可以实现精确的角位移和速度控制。同时，步进电机具有较高的分 辨率和灵敏度，可以满足各种高精度应用场景的需求。
二、系统设计
1、硬件设计
本系统主要包括51单片机、步进电机、驱动器、按键和LED显示等部分。其中， 51单片机负责接收按键输入并控制步进电机的运动；步进电机用于驱动负载运 动；驱动器负责将51单片机的输出信号放大，以驱动步进电机。LED显示用于 显示当前步进电机的状态。
2、软件设计
软件部分主要包括按键处理、步进电机控制和LED显示等模块。按键处理模块 负责接收用户输入，并根据输入控制步进电机的运动；步进电机控制模块根据 按键输入和当前步进电机的状态，计算出步进电机下一步的运动状态；LED显 示模块则负责实时更新LED显示。
三、系统实现
1、按键输入的实现
为了实现按键输入，我们需要在主程序中定义按键处理函数。当按键被按下时， 函数将读取按键的值，并将其存储在全局变量中。这样，主程序可以根据按键 的值来控制步进电机的转动。
2、显示输出的实现
为了实现显示输出，我们需要使用单片机的输出口来控制显示模块的输入。在 中断服务程序中，我们根据设定的值来更新显示模块的输出，以反映步进电机 的实时转动状态。
基于单片机的步进电机控制系统需要硬件部分主要包括单片机、步进电机、驱 动器、按键和显示模块等。其中，单片机作为系统的核心，负责处理按键输入、 控制步进电机转动以及显示输出等功能。步进电机选用四相八拍步进电机，驱 动器选择适合该电机的驱动器，按键用于输入设定值，显示模块用于显示当前 步进电机的转动状态。
基于单片机和proteus的步进电机控制
沈阳航空航天大学课程设计（论文）题目：基于单片机和proteus的步进电机控制班级 *******学号 ************学生姓名 X X X指导教师 X X X沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称计算机控制技术院（系）专业班级******** 学号*********** 学生姓名******课程设计题目基于单片机和Proteus的步进电机控制课程设计时间年月日至年月日课程设计内容及要求：利用Proteus仿真环境和C51编程软件，绘制基于51单片机的步进电机控制系统硬件原理电路、编制基于C51的步进电机控制软件，实现步进电机速度、方向、及旋转角度的计算机控制。
本设计主要内容有：1)了解51系列单片机及外围相关芯片、电路的工作原理和接口技术，学会进行控制系统软件程序设计。
2)编制程序完成步进电机速度、方向、及旋转角度的控制。
3) 设计相关的硬件电路，软硬调试实现步进电机速度、方向、及旋转角度的控制，分析结果。
4) 学会运用“自动控制原理”、“现代控制理论”和“计算机控制技术”所学理论知识进行控制器的设计和计算机控制的算法实现。
为今后毕业设计、将来工作做必要的知识储备。
课程设计主要要求有：1) 掌握步进电机工作原理和51单片机的工作原理、控制方式设置方法，给出完整硬件原理图。
2) 学会利用C或C++等高级语言编程，实现步进电机速度、方向、及旋转角度的控制功能。
3) 整理程序设计文档、按照课程设计要求撰写课程设计报告，字数不少于8000字。
指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录0. 前言 (1)1. 电路基本理论 (1)2. 方案设计 (2)3. 硬件电路的工作原理 (2)3.1步进电机模块 (3)3.2 控制模块 (3)3.3 LCD显示模块 (3)4. 软件编程 (4)4.1 程序流程图 (4)4.2 MCS-51单片机引脚功能 (5)4.3 源程序 (6)5. 系统调试和结果分析 (9)5.1 电机正转运行 (9)5.2 电机反转运行 (10)5.3 电机停止转动 (10)6. 结论及进一步设想 (11)参考文献 (12)附录1 元件清单 (13)课设体会 (14)沈阳航空航天大学课程设计论文基于单片机和proteus的步进电机控制基于单片机和proteus的步进电机控制*** 沈阳航空航天大学自动化学院摘要：单片机以其较小的体积、低成本、高可靠性、高附加值等优点实现了过去一个很复杂的电路所能实现的功能，因而被广泛的应用，也取代了经典的控制系统；步进电机是一种将电脉冲转变为角位移的执行机构，可通过控制脉冲数来控制角位移量，从而达到准确的定位目的，也可通过控制脉冲的频率来控制电机的转速和加速度；本文通过proteus 的单片机仿真来实现其功能，并且能够在仿真中看见十分近似于真实的结果。
毕业设计51单片机控制步进电机正反转的工作原理Protues仿真DXP[指南]
![毕业设计51单片机控制步进电机正反转的工作原理Protues仿真DXP[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/e0b3ae44f524ccbff021848b.png)
毕业设计51单片机控制步进电机正反转的工作原理Protues 仿真 DXP[指南]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ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压，可能力矩不是很大，大家可自行加大驱动电压到12V。
1.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。
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。
目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿制阶段。
这就给户在产品选型、使用中造成许多麻烦。
签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。
叙述其基本工作原理。
望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。
二、感应子式步进电机工作原理(一)反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构: 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示)，即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，(A'就是A，齿5就是齿1)下面是定转子的展开图:2、旋转: 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，(转子不受任何力以下均同)。
基于Proteus的步进电机控制系统仿真设计
计算机控制技术课程设计报告《基于Proteus的步进电机控制系统仿真设计》专业及班级______ 09自动化（1）班_________ 姓名_____ 吴红田坤王林指导老师_______ 丁健______________完成时间_______ _ 2012-6-17__________________基于protues的步进电机控制系统设计摘要：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。
一、步进电机原理、控制技术及其特点由于步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，它不能直接接到交直流电源上，而必须使用专业设备….步进电机控制驱动器，典型步进电机控制系统的控制器可以发出脉冲频率从几赫兹到几千赫兹可以连续变化的脉冲信号，它为环形分配器提供脉冲序列，环形分配器的主要功能是把来自控制环节的脉冲序列按一定的规律分配后，经过功率放大器的放大加到步进电机驱动电源的各项输入端，以驱动步进电机的转动，环形分配器主要有两大类：一类是用计算机软件设计的方法实现环形分配器要求的功能，通常称软环形分配器。
基于单片机和proteus的步进电机控制
沈阳航空航天大学课程设计（论文）题目：基于单片机和proteus的步进电机控制班级 *******学号 ************学生姓名 X X X指导教师 X X X沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称计算机控制技术院（系）专业班级******** 学号*********** 学生姓名******课程设计题目基于单片机和Proteus的步进电机控制课程设计时间年月日至年月日课程设计内容及要求：利用Proteus仿真环境和C51编程软件，绘制基于51单片机的步进电机控制系统硬件原理电路、编制基于C51的步进电机控制软件，实现步进电机速度、方向、及旋转角度的计算机控制。
本设计主要内容有：1)了解51系列单片机及外围相关芯片、电路的工作原理和接口技术，学会进行控制系统软件程序设计。
2)编制程序完成步进电机速度、方向、及旋转角度的控制。
3) 设计相关的硬件电路，软硬调试实现步进电机速度、方向、及旋转角度的控制，分析结果。
4) 学会运用“自动控制原理”、“现代控制理论”和“计算机控制技术”所学理论知识进行控制器的设计和计算机控制的算法实现。
为今后毕业设计、将来工作做必要的知识储备。
课程设计主要要求有：1) 掌握步进电机工作原理和51单片机的工作原理、控制方式设置方法，给出完整硬件原理图。
2) 学会利用C或C++等高级语言编程，实现步进电机速度、方向、及旋转角度的控制功能。
3) 整理程序设计文档、按照课程设计要求撰写课程设计报告，字数不少于8000字。
指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录0. 前言 (1)1. 电路基本理论 (1)2. 方案设计 (2)3. 硬件电路的工作原理 (2)3.1步进电机模块 (3)3.2 控制模块 (3)3.3 LCD显示模块 (3)4. 软件编程 (4)4.1 程序流程图 (4)4.2 MCS-51单片机引脚功能 (5)4.3 源程序 (6)5. 系统调试和结果分析 (9)5.1 电机正转运行 (9)5.2 电机反转运行 (10)5.3 电机停止转动 (10)6. 结论及进一步设想 (11)参考文献 (12)附录1 元件清单 (13)课设体会 (14)基于单片机和proteus的步进电机控制*** 沈阳航空航天大学自动化学院摘要：单片机以其较小的体积、低成本、高可靠性、高附加值等优点实现了过去一个很复杂的电路所能实现的功能，因而被广泛的应用，也取代了经典的控制系统；步进电机是一种将电脉冲转变为角位移的执行机构，可通过控制脉冲数来控制角位移量，从而达到准确的定位目的，也可通过控制脉冲的频率来控制电机的转速和加速度；本文通过proteus 的单片机仿真来实现其功能，并且能够在仿真中看见十分近似于真实的结果。
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现步进电机控制系统是基于51单片机的一种控制系统，它主要用来控制步进电机的转动方向和转速等参数。
下面详细解释一下这个系统的设计和实现。
1. 系统硬件设计步进电机控制系统的硬件主要包括51单片机、驱动电路、步进电机和电源等部分。
其中，驱动电路是控制步进电机的关键，它通常采用L298N芯片或ULN2003芯片等常用的驱动模块。
在硬件设计方面，主要需要考虑以下几个方面：（1）步进电机的种类和规格，以便选择合适的驱动电路和电源。
（2）驱动电路的接线和参数设置，例如步进电机的相序、脉冲频率和电流大小等。
（3）电源的选取和参数设置，以满足系统的供电要求和安全性要求。
2. 系统软件设计步进电机控制系统的软件设计主要包括编写控制程序和调试程序。
其中，控制程序是用来实现步进电机的正转、反转、加速和减速等控制功能，而调试程序则用来检测系统的电路和程序的正确性和稳定性。
在软件设计方面，主要需要考虑以下几个方面：（1）确定控制程序的算法和流程，例如使用“循环控制法”或“PID控制法”等控制方法。
（2）选择编程语言和编译器，例如使用汇编语言或C语言等。
（3）编写具体的控制程序和调试程序，并进行测试和调试，以确保程序的正确性和稳定性。
3.系统实现步进电机控制系统的实现主要包括硬件组装和软件烧录两个部分。
在硬件组装方面，需要按照硬件设计图纸进行零部件的选取和电路的组装，同时进行电源和信号线的接入。
在软件烧录方面，需要使用专用的编程器将程序烧录到51单片机的芯片中，并进行相应的设置和校验。
总之，基于51单片机的步进电机控制系统是一个功能强大、应用广泛的控制系统，可以实现精密控制和自动化控制等多种应用，具有很高的实用价值和研究价值。
基于51单片机控制直流电机的设计
基于51单片机控制直流电机的设计设计目标：1.实现电机的正反转控制。
2.实现电机的速度控制。
3.实现电机的位置控制。
硬件设计：1.51单片机控制器：选择一款性能较好的51单片机，如STC89C522.直流电机：选择合适的直流电机，根据设计需求确定功率和转速。
3.驱动电路：为直流电机提供合适的驱动电路，可以选择H桥驱动芯片，如L298N。
4.传感器：根据设计需求，选用合适的传感器，如编码器、讯号灯等。
软件设计：1.系统初始化：对51单片机进行初始化设置，包括端口方向、定时器等配置。
2.速度控制：设计PID算法，实现对直流电机的速度控制。
通过读取传感器反馈的速度信息，与设定值进行比较，输出控制信号控制电机速度。
3.正反转控制：设计控制程序，读取输入信号控制直流电机的正反转。
可以通过输入按键、外部信号或者串口通信来实现控制。
4.位置控制：通过编码器等传感器读取直流电机的位置信息，与设定值进行比较，输出控制信号控制电机运动到目标位置。
5.通信功能：如果需要与其他设备进行通信，可以使用串口、蓝牙等通信模块实现数据传输。
设计步骤：1.确定设计需求：根据具体应用场景，确定控制电机的功能需求，包括速度控制、正反转控制和位置控制等。
2.硬件搭建：按照设计需求，选取合适的电机、驱动电路和传感器，并进行搭建和连接。
3.软件开发：根据设计目标，编写相应的程序代码，实现功能要求。
5.优化改进：根据实际使用情况，对系统进行优化改进，提高系统的性能和稳定性。
总结：基于51单片机控制直流电机的设计是一种常见的嵌入式系统开发方案。
通过合理选择硬件和设计软件，可以实现控制电机的速度、方向和位置等功能。
在实际应用中，还可以根据具体需求进行优化改进，使系统更加稳定和可靠。
基于proteus的步进电机电机仿真_实验设计报告
基于单片机的步进电机的驱动实验设计报告系别电子通信工程系组别第十组专业名称电子信息工程指导教师组内成员基于proteus的步进电机电机仿真摘要：步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。
它最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。
本设计利用proteus仿真软件进行电路仿真，系统通过设置四个按键分别控制不进电机的起止、圈数、方向、不进速度，使用1602液晶显示以上参数。
整个系统具有稳定性好，实用性强，操作界面友好等优点。
关键词：proteus 仿真不进电机拍数一、 Proteus简介Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
③提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。
④具有强大的原理图绘制功能。
总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
二、整体电路分析如下图，整个设计以STC89C51单片机为中心，由复位电路，时钟电路，电机驱动，步进电机，显示电路等组成，硬件模块如图2-1所示：图1 硬件模块图通过按键进行相应的参数设定，单片机接收到信号后经过判断驱动电机驱动模块，然后由驱动电路驱动步进电机运转，并用1602显示设置的参数。
基于51单片机的步进电机控制系统设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计中文摘要步进电机是一种受脉冲信号控制,并且能将脉冲信号转化为相应的角位移或者线位移的数字电动机。
由于步进电机具有步距误差不积累、运行可靠、结构简单、惯性小、成本低等优点，因此，被广泛使用于计算机外围电路、自动化控制装置以及其他的数字控制装置中,如打印机、钟表、数模转换设备等装置中。
随着科学技术的快速发展，相应的控制系统也产生了很多种类，步进电机的身影在众多领域中可以看到。
其中采用单片机作为控制核心的控制系统，由于其电路简单、成本低、可靠性强等优点，满足众多领域的需求,得到了大量的运用.因此，研究基于单片机的步进电机控制系统，具有重要的现实意义。
本设计研究的是基于51单片机对步进电机的控制系统。
通过单片机的I/O端口输出时序方波作为控制信号,信号经过芯片ULN2003驱动芯片驱动步进电机进行不同的指令进行工作。
根据不同的需要,通过按键电路来控制步进电机的启停、正反转和加减速等功能，并在数码管上实时显示步进电机的工作状态。
本文给出了电路各个模块的电路图，并用Proteus的ISIS软件对控制系统的各个功能进行了仿真,并给出了相应的仿真结果图像。
关键词：单片机；步进电机; 电机驱动; 控制系统AbstractStepper motor controlled by a pulse signal，and a pulse signal can be converted to the corresponding angular displacement or linear displacement of the digital motor。
As the stepper motor has a step error does not accumulate, reliable, simple structure，small inertia, low cost, and therefore，are widely used in computer peripheral circuits，automatic control devices and other digital control devices, such as printers，watches and clocks ，digital to analog conversion equipment，and other devices. With the rapid development of science and technology，the corresponding control system also produced many types of stepper motor figure can be seen in many areas. Which uses microcontroller as the control of the control system，because of its simple circuit, low cost，high reliability, etc。
基于单片机和PROTUES控制电机应用电路设计
基于单片机和PROTUES 控制电机应用电路设计1 直流电机应用电路设计1．直流电机及驱动芯片元件 元件名称 类/子类 描述 直流电机 MOTOR-DC Electromechanical 驱动芯片 L298 Analog ICs/Miscellaneous2．直流电机控制PROTUES 电路3．直流电机驱动程序设计#include <AT89X52.H>sbit cw_cw=P1^1;sbit cw_ccw=P1^0;sbit pwm=P1^4;sbit FZ=P2^0;sbit FF=P2^1;unsigned char n,n1,n2,n3,n4; void delay(unsigned int m); void Timer0_init(void);void main(){n=20;n1=3;n2=n-n1;n3=n1;n4=n2;Timer0_init();while(1){if(FZ==0){cw_cw=1;cw_ccw=0;}elseif(FF==0){cw_cw=0;cw_ccw=1;}}}void delay(unsigned int m){while(--m);}void Timer0_Interrupt(void) interrupt 1 {TH0=0xdf;TL0=0x06;if( pwm==1){n3--;if(n3==0){n3=n1;pwm=0;n4=n2;}}else{n4--;if(n4==0){n4=n2;pwm=1;n3=n1;}}}void Timer0_init(void){TH0=0xdf;TL0=0x06;TMOD=0x01;IE=0x82;TR0=1;}2 步进电机应用电路设计1．PROTUES元件（1）步进电机元件元件名称类/子类描述单极性步Electromechanical 6线制进电机MOTOR-STEPPER（2）步进电机驱动电路元件名称 元件 类/子类 描述 步进电机驱动电路 ULN2003 Anaiog ICs/MiscellaneousULN2003是高耐压、大电流达林顿阵列，由七个硅NPN 达林顿管组成。
本科毕业设计基于单片机的步进电机运动方式控制(电路图可画,程序可用,proteus仿真)资料
摘要随着数字化技术发展，数字控制技术得到了广泛而深入的应用。
步进电动机由于其将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，最突出的优点是可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行。
因此，随着微电子和计算机技术的发展，步进电动机的需求量与日俱增，并且在打印机、手工业自动控制、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机,投影仪、数码摄像机、数控机床等办公自动化设备以及各种控制装置等众多领域有着极其广泛的应用。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，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。
通俗一点讲：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（即步进角）。
您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；同时您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。
本设计基于Proteus 设计环境，运用了AT89C51芯片、数码管显示电路和步进电机以及7位小功率驱动芯片ULN2003A、按钮、指示灯等辅助硬件电路，设计了步进电机正反转及调速系统。
绘制软件流程图，进行了软件设计并编写了源程序，最后对软硬件系统进行联合调试。
该步进电机的正反转及调速系统具有控制步进电机正反转的功能，还可以对步进电机进行两档调速。
关键词：步进电机，时序控制，正反转，调速AbstractWith the development of digital technology, digital control technology has been applied widely and deeply. Stepping motor because of its micro motor electric pulse signal into corresponding angular displacement or linear displacement, its most prominent advantage is that by changing the pulse frequency in a wide frequency range to achieve speed, quick start and stop, positive control and braking, and the composition of the open-loop system is simple, cheap, and very practical. Therefore, with the development of microelectronics and computer technology, the demand of stepping motor grow with each passing day, and in the printer, the handicraft industry automatic control, combined machine tool, robot, computer peripheral equipment, camera, has an extremely wide range of applications in many fields, projector, digital camera, CNC machine tools and other office automation equipment and various control device.Stepping motor is a kind of electrical pulses into angular displacement of the implementing agencies, its working principle is the use of electronic circuit, the power supply will be a DC component, phase sequence control current, the current in the motor power supply for the step, step motor to work properly, power driver for step motor time-sharing, multi-phase sequential controller. Popular point of view: when stepping drive receives a pulse signal, it drives stepper motor rotate in the direction set by a fixed angle (i.e. step angle). You can number of pulses to control the angular displacement of the control, so as to achieve the purpose of accurate positioning; at the same time, you can control the pulse frequency to control motor rotation speed and acceleration, so as to achieve the purpose of speed.The Proteus design environment based on AT89C51 chip, use, digital tube display circuit and stepper motor and 7 small power drive chip ULN2003A, buttons, lights and other auxiliary hardware circuit, the design of the stepper motor positive inversion and speed regulation system. Draw the flow chart of the software, the software design and program the source program, the joint debugging of hardware and software system. Positive inversion and speed control system of the stepping motor is reversing the stepper motor control function, but also on the stepper motor two stall speed.Key words：Stepper motor, timing control, reverse, speed目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计要求 (1)2方案论证 (2)2.1 控制方式的确定 (2)2.2 驱动方式的确定 (2)3硬件设计 (3)3.1 硬件总体介绍 (3)3.2 步进电机 (3)3.3 单片机 (8)3.4 转向显示电路 (12)3.5 数字显示电路 (14)3.6 步进电机驱动电路 (18)3.7 按键电路 (20)4软件设计 (22)4.1主程序流程图 (22)4.2步进电机运行子程序流程图 (23)4.3显示子程序流程图 (24)5设计仿真 (25)5.1 Keil uVision4模拟仿真 (25)5.2 proteus模拟仿真 (26)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录1 (33)附录2 (34)附录3 (39)1绪论1.1课题背景现在社会，对精度的要求越来越高，特别是在空调、航空等方面，通风口打开多少度、太阳能帆板展开多少度等等的要求非常高，而普通电机达不到这样的精度，这时就需要用到步进电机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
51单片机L298N直流电机步进电机驱动
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N就是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。
且由L298N 结合单片机可实现对小车速度的精确控制。
这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动与反转等优点。
因此决定采用L298N控制直流电机。
电机驱动芯片采用L298N,就是一款承受高压大电流的全桥型直流/步进电压驱动器,如下图
电机控制芯片L298N的引脚排列
引脚编号名称功能
1 电流传感器A 在该引脚与地之间接小阻值电阻可用来检测电流
2 输出引脚1 内置驱动器A的输出端1,接至电机A
3 输出引脚2 内置驱动器A的输出端2,接至电机A
4 电机电源端电机供电输入端,电压可达46V
5 输入引脚1 内置驱动器A的逻辑控制输入端1
6 使能端A 内置驱动器A的使能端
7 输入引脚2 内置驱动器A的逻辑控制输入端2
8 逻辑地逻辑地
9 逻辑电源端逻辑控制电路的电源输入端为5V
10 输入引脚3 内置驱动器B的逻辑控制输入端1
11 使能端B 内置驱动器B的使能端
12 输入引脚4 内置驱动器B的逻辑控制输入端2
13 输出引脚3 内置驱动器B的输出端1,接至电机B
14 输出引脚4 内置驱动器B的输出端2,接至电机B
15 电流传感器B 在该引脚与地之间接小阻值电阻可用来检测电流
L298N内部原理图
电机驱动A/B的控制逻辑如下表所示
输入信号电机运动方式使能端A/B 输入引脚1/3 输入引脚2/4
1 1 0 前进
1 0 1 后退
1 1 1 紧急停车
1 0 0 紧急停车
0 X X 自由转动
电机驱动A/B的工作原理
电机控制逻辑如下:以电机A为例,当使能端A为高电平就是,如果输入端M1 Direction引脚为高电平,三极管导通,输入引脚1为低电平而输入引脚2为高电平,电机A反转;如果输入端M1 Direction引脚为底电平,三极管截止,输入引脚1为高电平而输入引脚2为低电平,电机A正转。