用户操作说明书(精编文档).doc

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用户操作手册说明书
机自专业综合实践Ⅰ2016
题目：基于单片机的步进电机控制系统设计
作者：ZJL
日期：2016年10月11日
目录
1.引言 (2)
1.1编写目的 (2)
1.2读者对象 (2)
1.3环境要求 (3)
2.硬件配置 (3)
2.1硬件分类 (3)
2.2硬件参数 (3)
3.系统综述 (3)
3.1系统简介 (3)
3.2系统流程介绍 (4)
4.操作说明 (4)
5.常见问题解答 (6)
附录：源程序 (6)
1.引言
1.1编写目的
用户操作手册编写目的是明确本软件的功能、软件的作用、功能的操作，帮助用户理解及操作本软件。

1.2 读者对象
本手册只针对使用到本步进电机系统的广泛用户群体。

1.3 环境要求
本系统中用到的51单片机所需的程序需要利用windows系统的pc进行编译及烧录。

2.硬件配置
2.1 硬件分类
1，步进电机
2，单片机芯片
3，步进电机驱动
4，变压芯片
2.2 硬件参数
1，步距角为1.8度的四相八拍永磁式步进电机
2，单片机芯片AT89C51简介
AT89C51的主要参数如表2-1所示：
表2-1 AT89C51的主要参数
3，步进电机驱动是ULN2004芯片，ULN2004系列是一款高耐压，大电流达林顿管驱动器，包含7个NPN达林顿管
4，利用LM7812和LM7805芯片得到12V和5V的电压。

3.系统综述
3.1 系统简介
本系统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。

3.2 系统流程介绍
系统分为电机正转、电机反转、电机加速与电机减速的几部分组成，其主程序框图如图1-1所示。

图1-1 主程序框图
4.操作说明
本系统采用按键操作本次设计选用的是单片机的P0口来控制信号的输入，所以把按键开关和P0口连接起来，当按下开关S1时，相当于给P0.0口一个低电平；当按下开关S2时，相当于给P0.1口一个低电平；当按下开关S3时，相当于给P0.2口一个低电平；当按下开关S4时，相当于给P0.3口一个低电平；当按下开关S5时，相当于给P0.4口一个低电平。

然后通过单片机实行相应的操作。

如图1-2。

图1-2 按键部分电路
该系统控制方面由5个按键组成：
按键s1：按下则步进电机正转（此时按键s3，s4，s5分别起到又使其加速减速停止的作用）
按键s2：按下则步进电机反转（此时按键s3，s4，s5分别起到又使其加速减速停止的作用）
按键s3：使步进电机加速
按键s4：使步进电机减速
按键s5：停止步进电机
按下每个按键后，这时相应的状态指示电路便会有所反应：状态指示用P1口控制发光二极管的显示，如果相应端口是低电平，相应的发光二极管就会亮，用它来表示步进电机所处的状态。

如图1-3
图1-3状态指示部分电路D1-D5亮时分别的指示为：电机处于正转状态、反转状态、加速状态、减速状态、停滞状态
5.常见问题解答
1.正反转按键s1，s2一起按会出现什么情况？
答：正转，因为程序设定是先检测p0,0口是否为低电平，若是，则正转，不再检测p0,1口。

附录：源程序
QIAN EQU 40H
HOU EQU 41H
JIA EQU 42H
JIAN EQU 43H
TING EQU 44H
ORG 000H
LJMP MAIN
ORG 003H
LJMP DUAN /// 外部中断0 ORG 0030H
MAIN: ///初始化
MOV R0,#0FH
MOV 10H,#01H
MOV 11H,#03H
MOV 12H,#02H
MOV 13H,#06H
MOV 14H,#04H
MOV 15H,#0CH
MOV 16H,#08H
MOV 17H,#09H
MOV 20H,#50
MOV 21H,#40
MOV 22H,#30
MOV 23H,#20
MOV 24H,#10
MOV 25H,#5
MOV R1,#20H
MOV IE,#10000001B
CLR QIAN
CLR HOU
CLR JIA
CLR JIAN
CLR TING
MOV A,@R1
MOV R2,A
SETB IT0 ////边沿触发形式
LOOP1:JNB QIAN ,LOOP2
ACALL FRONT1
LOOP2:JNB HOU,LOOP1
ACALL BACK1
DUAN: MOV A,P0
CPL A
ANL A,#1FH ///去高三位，使按下去的一位为1 CJNE A,#00H,CHA
AJMP DUAN
CHA: ACALL DELAY10MS
MOV A,P0
CPL A
ANL A,#1FH
JZ DUAN ///为零转移
ACALL ZHAO
RETI
ZHAO:MOV A,P0 //查找是哪一位，下面置1 JNB ACC.0,FRONT
JNB ACC.1,BACK
JNB ACC.2,FAST
JNB ACC.3,SLOW
JNB ACC.4,STOP
FRONT:SETB QIAN
RET
BACK: SETB HOU
RET
FAST: SETB JIA
RET
SLOW: SETB JIAN
RET
STOP: SETB TING
RET
FRONT1:CLR QIAN
CLR HOU
CLR JIA
CLR JIAN
CLR TING
INC R0 ///前进子程序R0用于给P2口送不同的值
MOV P2,@R0
MOV A,@R1
MOV R2,A /// R2用于延时不同的时间
ACALL DELAY
CJNE R0,#17H,XIA
MOV R0,#10H
XIA: JB QIAN,HUI //回主程序////////XIA子程序用于过度
JB HOU, HUI
JB TING,HUI
JNB JIA,XIA1
ACALL JIA1
XIA1: JNB JIAN,XIA2 ///XIA子程序用于过度
ACALL JIAN1
JB TING ,HUI
XIA2: AJMP FRONT1
HUI : RET //返回主程序
JIA1: CJNE R1,#25H,XIA3 /// 加速
RET
XIA3: INC R1
RET
BACK1: CLR QIAN //后退
CLR HOU
CLR JIA
CLR JIAN
CLR TING
CJNE R0,#0FH ,XIA8
MOV R0,#17H
XIA8: DEC R0
MOV P2,@R0
MOV A,@R1
MOV R2,A
ACALL DELAY
CJNE R0,#10H,XIA5
MOV R0,#17H
XIA5: JB QIAN,HUI
JB TING,HUI
JB HOU ,HUI
JNB JIA, XIA6
ACALL JIA1
XIA6: JNB JIAN,XIA7
ACALL JIAN1
XIA7: AJMP BACK1
JIAN1: CJNE R1,#20H,XIA4 //减速
RET
XIA4: DEC R1
RET
DELAY10MS:
MOV R3,#20
D1: MOV R4,#250
DJNZ R4,$
DJNZ R3,D1
RET
DELAY: MOV R5,#50 //根据r2的状态调整步进电机的
每一步的时间
D2: MOV R6,#150
D3: DJNZ R6,$
DJNZ R5,D2
DJNZ R2,DELAY
RET
END。