单片机实验报告_步进电机

步进电机控制实验
一、实验目的
了解步进电机的工作原理，掌握它的转动控制方式和调速方法。

二、实验设备及器件
IBM PC 机一台
DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台
三、实验内容
1. 编写程序，通过单片机的P1 口控制步进电机的控制端，使其按一定的控制方式进行转动。

2. 分别采用双四拍（AB→BC→CD→DA→AB）方式、单四拍（A→B→C→D→A）方式和单双八拍（A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A）方式编程，控制步进电机的转动方向和转速。

3. 观察不同控制方式下，步进电机转动时的振动情况和步进角的大小，比较这几种控制方式的优缺点。

四、实验要求
学会步进电机的工作原理和控制方法，掌握一些简单的控制电路和基本的电机基础知识。

五、实验步骤
1.安装C10 区JP6 接口上的短路帽，将C10 区BA、BB、BC、BD与A2 区的P10~P13对应相连。

2. 打开程序调试软件，下载运行编写好的软件程序，观察步进电机的转动情况。

3. 修改步进电机的控制程序，再次运行程序，比较它们的不同控制效果。

六、实验程序
#include <reg51.h>
sbit A1=P1^0; //定义步进电机连接端口
sbit B1=P1^1;
sbit C1=P1^2;
sbit D1=P1^3;
sbit K0=P2^0;//最慢
sbit K1=P2^1;//
sbit K2=P2^2;//
sbit K3=P2^3;//最快
sbit K4=P2^4;//单双八拍
sbit K5=P2^5;//单四拍
sbit K6=P2^6;//双四拍
sbit K7=P2^7;//1正转0反转
#define Coil_A1 {A1=0;B1=1;C1=1;D1=1;}//A相通电，其他相断电，低电平有效，若你的驱动电路是高电平有效则改为（1,0,0,0）
#define Coil_B1 {A1=1;B1=0;C1=1;D1=1;}//B相通电，其他相断电
#define Coil_C1 {A1=1;B1=1;C1=0;D1=1;}//C相通电，其他相断电
#define Coil_D1 {A1=1;B1=1;C1=1;D1=0;}//D相通电，其他相断电
#define Coil_AB1 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=1;}//AB相
#define Coil_BC1 {A1=1;B1=0;C1=0;D1=1;}//BC相
#define Coil_CD1 {A1=1;B1=1;C1=0;D1=0;}//CD相
#define Coil_DA1 {A1=0;B1=1;C1=1;D1=0;}//DA相
#define Coil_OFF {A1=1;B1=1;C1=1;D1=1;}//全部断电
unsigned char Speed;
void DelayUs2x(unsigned char t)
{
while(--t);
}
void DelayMs(unsigned char t)
{
while(t--)
{
//大致延时1mS
DelayUs2x(245);
DelayUs2x(245);
}
}
//*****************************************************************************
**
void danshuangbapai (unsigned char Sp) {
Coil_A1
DelayMs(Sp);
Coil_AB1
DelayMs(Sp);
Coil_B1
DelayMs(Sp);
Coil_BC1
DelayMs(Sp);
Coil_C1
DelayMs(Sp);
Coil_CD1
DelayMs(Sp);
Coil_D1
DelayMs(Sp);
Coil_DA1
DelayMs(Sp);
}
void danshuangbapaif (unsigned char Sp) {
Coil_DA1
DelayMs(Sp);
Coil_D1
DelayMs(Sp);
Coil_CD1
DelayMs(Sp);
Coil_C1
DelayMs(Sp);
Coil_B1
DelayMs(Sp);
Coil_AB1
DelayMs(Sp);
Coil_A1
DelayMs(Sp);
}
void dansipai (unsigned char Sp)
{
Coil_A1
DelayMs(Sp);
Coil_B1
DelayMs(Sp);
Coil_C1
DelayMs(Sp);
Coil_D1
DelayMs(Sp);
}
void dansipaif (unsigned char Sp)
{
Coil_D1
DelayMs(Sp);
Coil_C1
DelayMs(Sp);
Coil_B1
DelayMs(Sp);
Coil_A1
DelayMs(Sp);
}
void shuangsipai (unsigned char Sp)
{
Coil_AB1
DelayMs(Sp);
Coil_BC1
DelayMs(Sp);
Coil_CD1
DelayMs(Sp);
Coil_DA1
DelayMs(Sp);
}
void shuangsipaif (unsigned char Sp)
{
Coil_DA1
DelayMs(Sp);
Coil_CD1
DelayMs(Sp);
Coil_BC1
DelayMs(Sp);
Coil_AB1
DelayMs(Sp);
}
//***************************************************************************** **
void main (void)
{
while(1)
{
if(K0==1) //最低速
Speed=20;
if(K1==1)
Speed=15;
if(K2==1)
Speed=10;
if(K3==1)//最高速
Speed=5;
if(K4==1&&K7==1)//单双八拍正
danshuangbapai(Speed);
if(K4==1&&K7==0)//单双八拍反
danshuangbapaif(Speed);
if(K5==1&&K7==1)//单四拍正
dansipai(Speed);
if(K5==1&&K7==0)//单四拍反
dansipaif(Speed);
if(K6==1&&K7==1)//双四拍正
shuangsipai(Speed);
if(K6==1&&K7==0)//双四拍反
shuangsipaif(Speed);
if((K3==0&&K2==0&&K1==0&&K1==0))
Speed=0;
}
}
七、实验结果
如图所示接线，并且在完成程序的编译和烧录后，单片机上的步进电机开始转动，改变相应的延时和完成的方式，步进电机的转动情况会发生一定的改变，也可以通过P口将步进电机的输入反映到LED灯上，这样就可以观察步进电机的工作原理。

八、调试中遇到的问题与解决办法
步进电机是通过给每个端口输入不同的位置，让电机在每个时刻所在的位置不同，然后通过循环实现转动的。

如果将循环的次数加以控制，或者将延时边长，就可以看出或者是计算出不同的方式，步进电机每一拍的转动情况，例如单双八拍的步进电机，每一怕所转动的角度就是9度。

九、心得体会
通过这次实验，掌握了单片机步进电机的工作原理和他的几种不同的工作方式，并且对他的不同工作方式的差异有了自己的想法。