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基于单片机控制的步进电机控制系统毕业论文

目录1绪论 (3)2步进电机原理及硬件软件设计 (4)2.1步进电机原理及其控制技术 (4)2.2总体设计方框图 (7)2.3设计原理分析 (7)2.3.1元器件介绍 (7)2.3.2方案论证 (9)2.3.3硬件设计 (9)2.3.4 软件设计 (12)3结论 (15)参考文献 (16)附录1电路原理图 (17)附录2程序清单 (18)致谢 (21)基于步进电机控制系统的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、步进电机的环形分配器、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大大提高。

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，它的需要量与日惧增，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。

基于单片机步进电机控制系统设计--毕业设计

西南科技大学毕业设计计算说明书题目：基于单片机的步进电动机控制系统设计专业：机械制造与自动化姓名：郭富仙指导教师：朱敏二零一二年十二月目录第一章绪论1.1 课题研究的目的和意义1.2 国内外研究概况1.3 论文的主要研究内容第二章步进电机与单片机简介2.1 步进电机介绍2.1.1 步进电机概述2.1.2 步进电机的工作原理2.1.3 步进电机的分类与选择2.2 步进电机驱动系统介绍2.2.1 步进电机驱动系统简介2.2.2 步进电机绕组的电气特性2.3 单片机原理2.3.1单片机原理概述2.3.2单片机的应用系统2.3.3 AT89C51简介第三章3.1 系统整图3.2 电源部分3.3 按键部分3.4 驱动部分3.5 状态指示部分3.6 时钟部分第4四章系统软件设计4.1 系统开发软硬件环境4.2 系统主程序4.3 查键部分4.4 前进部分4.5 后退部分4.6 加速部分4.7 减速部分第五章系统的调试与检测295.1程序编译时的错误与解决方法5.2 LM7812输出电压错误与解决方法5.3 步进电机转动错误及解决方法5.4 结论与展望参考文献30附录31附录1：源程序清单简介【摘要】：步进电动机由于用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此在打印机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。

本文介绍的是一种基于单片机的步进电机的系统设计，用汇编语言编写出电机的正转、反转、加速、减速、停止程序，通过单片机、电机的驱动芯片ULN2004以及相应的按键实现以上功能，并且步进电机的工作状态要用相应的发光二极管显示出来。

本文内容介绍了步进电机以及单片机原理、该系统的硬件电路、程序组成，同时对软、硬件进行了调试，同时介绍了调试过程中出现的问题以及解决问题的方法。

该设计具有思路明确、可靠性高、稳定性强等特点，通过调试实现了上述功能。

【关键词】：步进电机；脉宽调制；驱动机构；单片机；转动序言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。

基于单片机的步进电机控制系统设计与制作毕业设计

2
控制电路设计、焊接
2015.3.16—2015.4.15
3
编写程序，整机调试
2015.4.16—2015.5.15
4
编写设计说明书
2015.5.16—2015.6.1
5
毕业设计（论文）的修改、答辩的准备
2015.6.2—2015.6.21
摘
步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移或线位移执行机构。步进电机驱动器每接收一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定角度。因此可以通过输出的脉冲频率来控制步进电机的速度。改变脉冲的输入顺序就可以改变步进电机的转动的方向。
MCU is a kind of integrated circuit chips, that is to use very large scale integrated circuit technology with data processing ability of the central processor CPU, RAM, RAM, read-only memory ROM, a variety of I/O mouth and interrupt system, timer/counter function integration to a piece of silicon consisting of a small and perfect microcomputer system.MCU has high integration, small size, high reliability, strong control function, low power consumption, etc.
The control system includes two parts of hardware and software in this design.It consists of stepper motor control module, stepper motor driver module, LED display module in hardware.Software uses the keil uvision4 programming tools and Protues drawing tools.This design is based on 51 series microcontroller STC89C52 to design the stepper motor control module as the core, with L297 and L298 as core design of stepper motor driver module.Button sets the stepper motor start, stop, forward, inversion, acceleration and deceleration functionthat as an external interrupt source.

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的步进电机控制系统

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于AT89C51单片机的步进电机控制系统设计学生姓名：学号：专业：自动化班级：自动化06-3班指导教师：基于AT89C51单片机的步进电机控制系统摘要步进电机是数字控制系统中的一种执行元件，它能按照控制脉冲的要求，迅速起动，制动，正反转和调速。

具有步距角精度高，停止时能自锁等特点，因此步进电机在自动控制系统中，特别是在开环的控制系统中得到了日益广泛的应用。

本文以单片机和环形脉冲分配器为核心设计的步进电机控制系统，通过软硬件的设计调试，实现步进电机能根据设定的参数进行自动加减速控制，使控制系统以最短的时间到达控制终点，而又不发生失步的现象；同时它能准确地控制步进电机的正反转，启动和停止。

硬件是以AT89C51单片机为核心的控制电路，主要包括：环形脉冲分配器、键盘显示电路、步进电机的驱动电路等。

软件部分采用C语言编程，主要包括键盘显示程序、步进电机的调速程序、停止判断程序等。

关键词：步进电机控制系统；调速；单片机Based on AT89C51 Single-chip ComputerStepping Motor Control SystemAbstractStepping motor is a kind of digital control system components. It can achieve quick start-up, positive inversion, stopping and speed control, according to the control pulse. It has high precision step angle, and can be self-locking when it keeps still. As these characteristics, stepping motor in automatic control system, especially in the open loop control system has been widely applied.This article mainly focuses on taking Single-chip Computer and cycle pulse distributor as the core, and designing the stepping motor control system. Through the design of the software and hardware debugging, it realizes controlling the step motor’s acceleration and deceleration automatically, according to parameter setting. Making the system arrive the end point with the shortest time, but not occur outing of step. Besides it can accurately achieve start-up, positive inversion and shutdown. Hardware takes AT89C51 as the core of control circuit, mainly including: cycle pulse distributor, keyboard and display circuit, stepping motor driving circuit, etc. Software part adopts the C language programming, mainly including keyboard and display program, stepping motor speed control program, stop judging program, etc.Key words: Stepping motor control system; speed control; Single-chip Computer目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题提出的背景和研究意义 (1)1.2 课题的主要研究内容 (2)1.3 本章小结 (2)第二章步进电机控制系统设计 (3)2.1 步进电机的原理 (3)2.1.1 三相单三拍通电方式 (3)2.1.2 三相双三拍通电方式 (5)2.1.3 三相六拍通电方式 (6)2.2 环形脉冲分配器 (8)2.3 续流电路 (12)2.3.1 二极管续流 (13)2.3.2 二极管—电阻续流 (14)2.4 步进电机驱动电路 (15)2.5 步进电机的变速控制 (17)2.5.1 变速控制的方法 (19)2.6 步进电机在自动生产线中的应用 (20)2.7 本章小结 (22)第三章控制系统硬件设计 (23)3.1 硬件系统设计原则 (23)3.2 控制系统组成 (23)3.3 主要元件的选择 (24)3.3.1 单片机的选择 (24)3.3.2 EPROM的选择 (25)3.3.3 可逆计数器的选择 (27)3.4 控制系统接口电路的设计 (27)3.4.1 环形脉冲分配器设计 (27)3.4.2 显示电路设计 (29)3.4.3 外部复位电路设计 (30)3.5 控制系统整体电路设计 (31)3.6 本章小结 (31)第四章控制系统软件设计 (32)4.1 软件系统设计原则 (32)4.2 步进电机控制系统功能设计 (32)4.3 主程序设计 (33)4.3.1 主程序工作过程 (33)4.3.2 主程序工作流程图 (34)4.3.3 定时器T0中断程序流程图 (34)4.4 Proteus仿真 (37)4.5 显示程序设计 (39)4.6 键盘程序设计 (39)4.7 调速程序设计 (41)4.7.1 20BY步进电机参数 (41)4.7.2 步进电机转速与频率的关系 (41)4.8 本章小结 (42)第五章结束语 (43)参考文献 (44)附录 (46)附录A 系统程序（C） (46)附录B 20BY步进电机转速与定时器定时常数关系表 (59)附录C 控制系统电路图 (62)致谢 (63)第一章引言1.1 课题提出的背景和研究意义由于步进电机不需要位置传感器或速度传感器就可以实现定位，即使在开环状态下它的控制效果也是令人非常满意的，这有利于装置或设备的小型化和低成本，因此步进电机在计算机外围设备、数控机床和自动化生产线等领域中都得到了广泛的应用。

基于单片机的步进电机控制毕业设计论文

本科毕业设计（论文）资料毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。

有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。

保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它2013届本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文本科毕业设计（论文）2013年6月摘要步进电机从诞生以来发展迅速，它广泛应用于医疗设备、检测仪器、数码产品等人类社会的各个方面。

毕业设计论文单片机实现的步进电机远程控制系统

毕业设计(论文)说明书题目：单片机实现的步进电机控制系统系别：电子工程系专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：摘要：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。

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。

本设计主要就是将步进电机与单片机紧密联系起来，通过单片机的驱动程序来控制步进电机的各种运行动作，以实现传统的步进电机的高度自动化。

步进电机按结构分类：步进电动机也叫脉冲电机，包括反应式步进电动机（VR）、永磁式步进电动机（PM）、混合式步进电动机（HB）等。

反应式步进电动机：也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。

其定子和转子均由软磁材料制成，定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组，定、转子周边均匀分布小齿和槽，通电后利用磁导的变化产生转矩。

一般为三、四、五、六相；可实现大转矩输出（消耗功率较大，电流最高可达20A，驱动电压较高）；步距角小；断电时无定位转矩；电机内阻尼较小，单步运行（指脉冲频率很低时）震荡时间较长；启动和运行频率较高。

永磁式步进电动机：通常电机转子由永磁材料制成，软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组，定、转子周边没有小齿和槽，通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。

一般为两相或四相；输出转矩小（消耗功率较小，电流一般小于2A，驱动电压12V）；步距角大（例如7.5度、15度、22.5度等）；断电时具有一定的保持转矩；启动和运行频率较低。

混合式步进电动机：也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机，混合了永磁式和反应式的优点。

基于单片机控制步进电机_课程设计说明书推荐

洛阳理工学院课程设计说明书课程名称单片机原理及接口技术设计课题基于单片机控制步进电机专业自动化班级B120439姓名鹿卫超2013 年6 月21 日课程设计划任务书电气工程与自动化系自动化专业学生姓名鹿卫超班级B120439 学号B12043927课程名称：单片机原理及接口技术设计题目：基于单片机控制步进电机课程设计内容与要求：本课题以单片机为核心，设计并制作出步进电机控制系统。

设计要求：（1）通过控制按键，使步进电机实现顺时针和逆时针旋转。

（2）通过控制步进电机运转状态可以实现正反转，加速减速。

设计（论文）开始日期2013年6月10日指导教师张娟梅设计（论文）截止日期2013年6月21日指导教师董红政课程设计评语第页电气工程与自动化系自动化专业学生姓名鹿卫超班级B120439 学号B12043927 课程名称：单片机原理及接口技术设计题目：基于单片机控制步进电机课程设计篇幅：图纸14 张说明书25 页指导教师评语：年月日指导教师摘要步进电机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件。

与其他类型电机相比具有易于开环精确控制、无积累误差等优点，在众多领域中获得了广泛的应用。

本文首先简单的介绍了步进电机的发展概况、特点及工作原理。

包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统说明，给出了系统设计的总体方案以及本系统的特点和功能。

然后以AT89C52单片机为主控制器，详细介绍了基于该单片机的步进电机的控制系统。

在此基础上对外围电路键盘电路、复位电路等各个模块的电路进行详细的设计。

接着阐述了步进电机软件控制的开发的流程和程序设计。

同时给出了步进电机的正反转、速度控制的程序清单。

本文采用软硬件结合的方法达到了对步进电机的最佳控制。

基于单片机控制的步进电机

广州汽车学院机电一体化课程设计说明书基于单片机的步进电机控制电路的设计院（系）机电工程系专业机械工程及自动化班级 07级机械3班学生姓名指导老师成绩2010 年月日课程设计任务书兹发给07级机械3班班学生黄辉岸课程设计任务书，内容如下：1．设计题目：基于单片机的步进电机控制电路的设计2．应完成的项目：（1）电机控制方案的确定（2）硬件电路图的设计（3）程序流程图的设计（4）3．参考资料以及说明：（1）王克义，机电传动及控制，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005 （2）李全利，单片机原理及应用，北京：清华大学出版社，2006（3）林伟健，C++程序设计基础，北京：电子工业出版社，2008（4）毕淑娥，电工与电子技术基础，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20084．本设计任务书于200 年月日发出，应于2011年1月12日前完成，然后进行答辩。

指导教师签发年月日课程设计评语：课程设计总评成绩：指导教师签字：年月日目录摘要 (1)绪论 (2)1.1引言 (2)1.2步进电机的发展趋势 (2)1.3国内外研究概况 (2)1.4步进电机的选型 (3)第一章元器件 (4)2.1光电耦合器 (4)2.2达林顿管 (4)2.3步进电机 (4)2.4单片机AT89C52 (5)第二章硬件电路设计 (6)3.1单片机最小系统 (6)3.2步进电机控制电路 (7)3.3正反转、停止控制电路 (8)第四章程序设计 (10)总结 (14)参考文献 (15)摘要步进电机是一种将电脉冲信号的转换为角位移的机电元件，与其它类型的电机相比具有易于精确控制、无累积误差等优点，在众多的领域应用广泛。

本设计采用AT89C52单片机对步进电机进行控制，通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片74LS06反相输出，通过光电耦合器输出的脉冲作为三相步进的各相得控制信号。

为了获得足够大的的驱动功率，光电耦合器输出的脉冲经达林顿管进行放大。

基于单片机控制的步进电机的毕业论文课程设计【呕心沥血整理版】

第一章前言1。

1步进电机简介步进电机最早是在1920年由英国人所开发.1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。

以后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中.在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多.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。

步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。

步进电机可以直接用数字信号驱动，使用非常方便。

一般电动机都是连续转动的,而步进电动机则有定位和运转两种基本状态,当有脉冲输入时步进电动机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度.步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向.在没有脉冲输入时,在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。

因此非常适合于单片机控制.步进电机还具有快速启动、精确步进和定位等特点,因而在数控机床，绘图仪，打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。

步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机.传统电动机作为机电能量转换装置,在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用.步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%）的特点,广泛应用于各种开环控制。

第二章步进电机工作原理及系统方案论证2.1步进电机工作原理2．1．1步进电机结构电机转子均匀分布着40个小齿，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）下面是定子和转子的展开图：图2.12．1．2 步进电机的旋转：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).如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て—1/3て)=2/3て。

基于单片机的步进电机控制毕业论文

目录前言 (1)1、选题背景 (2)、课题背景 (2)、研究的目的和意义 (3)1.2.1、研究的目的 (3)1.2.2、研究的意义 (3)、课题研究的内容 (4)2、方案论证 (4)、单片机的介绍 (4)2.1.1、单片机的概述 (4)2.1.2、单片机的特点 (5)2.1.3、单片机的应用领域 (5)2.1.4、单片机的选择 (6)2.1.5、AT89C51简介 (7)、步进电机的介绍 (10)2.2.1、步进电机的概述 (10)2.2.2、步进电机的工作原理 (10)2.2.3、步进电机的结构及分类 (11)2.2.4、步进电机的特点： (12)2.2.5、步进电机的选择 (12)2.2.6、步进电机的指标术语 (13)、仿真软件的介绍 (14)2.3.1、keil软件 (14)2.3.2、proteus软件 (15)、驱动电路的选择 (16)、显示电路的选择 (16)3、设计或实验过程论述 (16)、硬件电路的设计 (16)3.1.1、硬件设计的总体方案 (17)3.1.2、单片机最小系统 (17)3.1.3、按键部分 (18)3.1.4、电机驱动芯片 (19)3.1.5、电机驱动芯片 (20)3.1.6、步进电机 (21)3.1.7、显示部分 (22)3.1.8、硬件的焊接 (22)、软件部分 (23)3.2.1、主程序 (23)、显示子程序 (24)3.2.3、键盘扫描子程序 (25)4、基于AT89C51的步进电机控制系统的实现 (25)、系统的故障及调试 (25)4.1.1、软件部分 (25)4.1.2、硬件部分 (26)、设计结果 (26)5、总结与展望 (27)、总结 (27)、展望 (28)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)基于单片机的步进电机控制系统设计摘要：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，广泛应用在各种自动化控制系统。

毕业设计(基于单片机的步进电机驱动)-精品

基于单片机系统的步进电机驱动摘要本文介绍了基于80C51单片机的步进电机控制系统的设计。

分别概括的介绍了单片机和步进电机以及步进电机的各种驱动方案；对一款四相步进电机以及80C51单片机的功能参数和一种驱动方式的优点特点，以及其选择原因进行了必要的说明；对基于80C51单片机的步进电机控制系统的原理进行了介绍；根据80C51单片机和步进电机的原理以及特点和参数选择了其他元件，并且建立了相应的电路图；进行了必要的电路分析说明，并将这个电路图制作成型，使其工作，实现正反转，加速减速等功能。

关键词： 80C51单片机；步进电机；驱动；控制SINGLE CHIP MICROCOMPUTER-BASEDDRIVING of STEPPING MOTORABSTRACTThis paper introduces based on the 80C51 monolithic stepping motor control system design. In this paper, the characters of microcomputer of respectively and stepping motor and all kinds of stepping motor driver project; For a four phase stepping motor and the 80C51 monolithic function parameters and a driving way, as well as the characteristics of the advantages of the necessary choice reason that; Based on 80C51 stepping motor control system are introduced, the principle of According to the 80C51 single chip microcomputer and the step motor principle and characteristic parameter choice and other components, and establishes the circuit diagram; At last I have maken the necessary cricuit analysis and completed the production of molding with making the circuit to work, reverse, accelerate and decelerate .Keywords: 80C51 single-chip microcomputer; Stepping motor; Drive;Control目录第1章前言 (5)1.1课题的背景 (5)1.2发展概况 (5)1.3课题主要内容 (5)第2章步进电机的基本原理、分类和选择 (2)2.1步进电机的基本参数 (2)2.2步进电机的特点 (2)2.3步进电机分类 (3)2.4四相混合式步进电机的工作原理及工作方式 (3)2.5步进电机具体型号的选择 (4)第3章步进电机驱动系统及驱动接口选择 (6)3.1单电压功率驱动接口 (6)3.2双电压功率驱动接口 (6)3.3高低压功率驱动接口 (7)3.4斩波恒流功率驱动接口 (8)3.5集成功率驱动接口及驱动芯片的选择 (8)第4章驱动系统硬件组成及具体驱动方案分析 (10)4.1关于80C51单片机的介绍 (10)4.2驱动系统总体结构 (13)4.3驱动系统的驱动原理 (13)4.3.1步进电机的控制信号 (13)4.3.2控制信号功率的放大 (14)4.3.3单片机控制信号的输出和编程 (15)4.4驱动系统总电路电路及说明 (18)第5章驱动系统硬件的焊接与调试 (22)5.1电路的焊接 (22)5.2电路的检查与调试 (22)第6章结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章前言1.1 课题的背景步进电机是现代数字控制技术中最早出现的执行部件，其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。

基于单片机的步进电机控制器的设计论文概要

基于单片机的步进电机控制一步进电机及工作原理步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机,是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机,其位移速度与脉冲频率成正比,位移量与脉冲数成正比。

步进电机在结构上也是由定子和转子组成,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场,该矢量场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。

因此,控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。

二步进电机的电子控制步进电机受电脉冲信号控制,电脉冲信号的产生、分配、放大靠电子元器件的动作来实现。

脉冲控制信号的驱动能力一般都很弱,必须有功率放大驱动电路。

这个系统由三部分组成:脉冲信号产生电路、脉冲信号分配电路、功率放大驱动电路。

系统组成如图所示。

三步进电机驱动技术步进电机驱动技术指的是用步进电机驱动器的驱动级来实现对步进电机各相绕组的通电和断电。

步进电机驱动技术通常分为单电压驱动、单电压串电阻驱动、高低压驱动、斩波恒流驱动、升频升压驱动和细分驱动等。

四、基于单片机的控制采用单片机来控制步进电机,实现了软件与硬件相结合的控制方法。

用软件代替环形分配器。

系统中采用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。

用单片机设计外围电路,按键作为一个外部中断源,设置步进电机正转、反转、档次、停止等功能,采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序,环形分配器其功能由单片机系统实1现,采用软件编程的办法实现脉冲的分配。

五系统的硬件设计设计采用单片机AT89S51来作为整个步进电机控制系统的运动控制核心部件,采用电机驱动芯片L298及其外围电路构成了整个系统的驱动部分。

系统的具体功能和要求如下:1.单片机最小系统板的设计;2.设计兼有两相两拍和两相四拍的脉冲分配器;3.实现步进电机的启停、正转、反转控制;4.驱动电路可提供电压为12V,电流为0.3A的驱动信号;5.能实现步进电机的转速调节,最低转速为25转/分,最高转速为100转/分;6.步进电机的转速由数码管显示;7.键盘扫描电路的设计1系统的组成及其对应功能简述整个系统的组成包括单片机最小系统,电机驱动模块,串口下载模块,数码管显示模块,电机驱动电流检测模块,独立按键等模块组成。

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（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）洛阳理工学院课程设计说明书课程名称单片机原理及接口技术设计课题基于单片机控制步进电机专业自动化班级B120439姓名鹿卫超2013 年6 月21课程设计划任务书电气工程与自动化系自动化专业课程名称：单片机原理及接口技术设计题目：基于单片机控制步进电机________________________课程设计内容与要求：本课题以单片机为核心，设计并制作出步进电机控制系统。

设计要求：（1）通过控制按键，使步进电机实现顺时针和逆时针旋转。

（2）通过控制步进电机运转状态可以实现正反转，加速减速。

设计（论文）开始日期2013年6月10日指导教师张娟梅设计（论文）截止日期2013年6月21日指导教师董红政2013 年 6 月21…电气工程.与一自动.化……系...... 自动化................. 专业课程名称：单片机原理及接口技术___________________________________设计题目：基于单片机控制步进电机_________________________________ 课程设计篇幅：图纸14 张说明书25 页指导教师评语：摘要步进电机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件。

与其他类型电机相比具有易于开环精确控制、无积累误差等优点，在众多领域中获得了广泛的应用。

本文首先简单的介绍了步进电机的发展概况、特点及工作原理。

包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统说明，给出了系统设计的总体方案以及本系统的特点和功能。

然后以AT89C52 单片机为主控制器，详细介绍了基于该单片机的步进电机的控制系统。

在此基础上对外围电路键盘电路、复位电路等各个模块的电路进行详细的设计。

接着阐述了步进电机软件控制的开发的流程和程序设计。

同时给出了步进电机的正反转、速度控制的程序清单。

本文采用软硬件结合的方法达到了对步进电机的最佳控制。

关键词：步进电机单片机AbstractStepper motor is a kind of con trolled by electric pulse sig nal phase winding current to achieve constant Angle rotating mechanical and electrical comp onen ts. Easy ope n-loop precisi on compared with other types of motor control, no accumulated error, etc, widely used in many fields. This article first simply in troduces the developme nt situation and characteristics of stepper motor and working principle.Including the stepper motor drive system, control method and the system shows that the overall scheme of the system desig nis given and the features and functions of this system. Then is given priority to with AT89C52 sin gle-chip microcomputer con troller, is introduced in detail based on the single chip microcomputer steppingmotor control system. On the basis of the peripheral circuit, the keyboard circuit, reset circuit, etc. Each module circuit desig nin detail. Then elaborated the stepper motor control software developme nt processes and program desig n. At the same time gives the step motor and revers ing, speed con trol program list. I n this paper, by using the combined method of software and _off==0, 档按下K1，即将on_off置1,每当按下k1,都将在启动与停止间切换，具体流程图如图3-5所示：图3-5启动与停止流程图3.3主程序#include <reg52 . _off =0; 运行与停止标志bit direct ion =1; 方向标志uchar m,v =0,q =0,j;uchar rate =5; 预设定速度档***************************************************** void delay(uint t) 延时t 毫秒函数{uchar k;while (t -- ){for (k=0; k <125; k ++){}}}******************************************************** void delayB(uchar x) x*0.14MS {uchar i;while (x-- ){for (i =0; i <13; i ++) { } }}******************************************************** void beep() 蜂鸣器{uchar j;for (j =0;j <100;j ++){delayB(4);BEEP =! BEEP; } BEEP =1; delay(170);}********************************************************void motor_DR() 运行方向{if (direction ==1) 正转方向标志{ for (m=0;m<2;m++){}}else{ for (m=0;m<2;m++)反转方向标志{}}}********************************************************void motor_RUN() 运行状态{if (on_off ==1) { TR0=1;m = 0; motor_DR();}elseBEE 取反关闭蜂鸣器{ TR0 =0; P1 =0x0f; m = 0;motor_DR();for (m=0;m<2;m++){}}}main() 主程序{TMOD = 0x01; TO定时方式1 EA = 1; 开启总中断ET0 = 1; 开放定时器TO的中断P1 = 0x0f;while (1){if (K1==0) 运行与停止{delay(5); 消抖if (K1==0){beep();while (K1==0); 等待键释放on_ off =~on_off;motor_RUN();}} K1 endif (K4==0) 方向转换{ delay(5);if (K4==0){ beep();direction =~direction; motor_DR();}}K3 endif (K2==0) 加速{ delay(5);if (K2==0){ beep();rate ++;if (rate ==0x0b)rate =0x0a;}}if (K3==0) 减速{ delay(5);if (K3==0){ beep();rate -- ;if (rate ==0x00)rate =0x01;}}}void motor_onoff() interrupt 1{q ++; if (q < rate){ return ; 中断返回 } else{ q =0;if (direction ==1) { if (v <8){P1 = FFW[v];v ++;} if (v ==8) v =0;}else { if (v<8){P1 = REV[v];v ++;} if (v ==8) v =0;}}}第4章4.1 软件编写及调试此次编程及调试是用 keil 软件进行的，程序的编写及调试步骤如下：定时器 0 中断方向标志取数据，正转取数据，反转调试1. 根据步进电机24BYJ48 的相序，编好正反转相序表，这个是关键，不能编错2. 定义各个按键：A0; 运行与停止sbit K1 = P3A1; 加速sbit K2 = P3sbit K3 = P3A2; 减速sbit K4 = P3A3; 方向转换sbit BEEP = P1A6; 蜂鸣器3. 编写各个子程序。

4.定时器TO的中断服务程序，进入中断，若满足条件，即向步进电机送8 个脉冲。

结论本系统主要研究了一种基于单片机的步进电机控制及驱动的电路设计。

设计采用STC89C52 单片机作为控制模块的核心，利用单片机编程实现了对步进电机的控制。

由单片机产生的信号经ULN2OO3A 芯片进行功率放大，驱动步进电机工作，同时由相应的按键实现运行与停止、控制正反转、加速减速功能。

在系统设计过程中，力求硬件电路简单，充分发挥软件部分的优势，编程灵活方便来满足系统的要求。

通过实际测试表明本设计系统的性能优于传统步进电机控制器，具有结构简单、可靠性高、实用性强、人机接口简单方便、性价比高等特点。

本论文，从硬件设计到软件设计，根据硬件的工作原理及设计原理，对设计的设计方案做了仔细的分析和比较，最后确定下来完整可行的解决方案。

为了验证设计出的系统的功能可靠性和方案的可行性，还制作了硬件电路。

硬件电路是为了验证页方案原理而设计的，在调试过程中，也得到了令人满意的效果，很好的验证了设计方案的可行性谢辞通过此次的课程设计，我学到了很多知识，跨越了传统方式下的教与学的体制束缚，在论文的写作过程中，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。

并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。

在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过课程设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。