基于单片机ATS控制步进电机正反转

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单片机课程设计(论文)-开关控制步进电机正反转

绪论

步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：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（及步进角）。在数控机床、医疗器械、仪器仪表、机器人以及其他自动设备中得到了广泛应用，我们使用的计算机外围的一些设备，如软驱、打印机、扫描仪等其运动部件的控制都采用了步进电机。

常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB），永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。

1 设计目的 (3)

2 硬件电路设计及描述 (4)

2.1确定元器件的型号及参数 (4)

2.1.1 AT89C51 单片机 (4)

2.1.2 ULN2003芯片 (6)

2.2 步进电机 (7)

2.2.1 永磁式步进电机 (7)

2.2.2 步进电机原理以及原理图 (10)

2.2.3 功能说明 (11)

2.2.4步进电机的静态指标术语 (11)

2.2.5 步进电机动态指标及术语： (12)

3 程序设计 (13)

3.1 编程 (13)

3.2 流程图 (14)

3.3 程序清单 (15)

3.3.1 代码详解 (17)

3.3.2 程序分析 (17)

4 参考文献 (18)

单片机课程设计步进电机正反转

单片机课程设计课题：单片机控制步进电机正反转设计

系别：物理与电气工程学院

专业：电气工程与其自动化

姓名：陈玉琦（组长）

学号：1411540

指导老师：陈永超

一．设计目的··4

二．设计要求··4

三．总体设计思路··4

四．硬件设计··5

1 系统复位电路··5

2 系统时钟电路··6

3 系统电机与驱动部分··7

4 系统的显示电路··8

五．软件设计··9

1 主程序的设计··9

2 显示子程序的设计··10

六．整体电路图··14

七．电路仿真··15

八．设计总结··16

附录··18

参考文献··21

步进电机正反转设计

一、设计目的

目的：系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案；

任务：完成所选题目的分析与设计，达到技术性能要求。提交正式课程设计总结报告一份。

二、设计要求：

1．具有速度和转向设定功能。

2．设置开始、停止以与正反转键。

3．转速以与转向由数码管显示。

三、总体设计思路

方案与思路

因为步进电机的控制是通过脉冲信号来控制的，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。所以怎样产生这个脉冲信号和产生怎样的信号是电机控制的关键。

用软件控制单片机产生脉冲信号，通过单片机的P1口输出脉冲信号，因为所选电机是两相的，所以只需要P1口的低四位P1.0~P1.3分别接到电机的四根电线上。可以通过调整输出脉冲的频率来调整电机的转速，通过改变输入脉冲的顺序来改变转动方向，P0口接LED数码管，可以显示当前的电机转速和转向，设置复位键可使正在转动的电机停止转动，大概可分为如下图所示的几部分。

步进电机正反转设计单片机课程设计

单片机课程设计

题目:步进电机的正反向设计。

系:电气与电子工程系

专业:

名称:

学生编号

讲师:

设计目的

1.增强对单片机的感性认识，加深对单片机理论的理解；

2.掌握单片机的一些功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片外存储器、I/O口、A/D、D/A、串口通信等。

3.了解和掌握单片机应用系统软硬件的设计过程、方法和实现；

4.了解步进电机控制的基本原理，实现电机的正反转驱动控制，掌握控制步进电机旋转的编程方法。

二。设计要求

1、具有速度和转向设定功能；

2.将启动和停止按钮设置为与正反转相关联；

3.转速由带旋转方向的数码管显示(本设计采用LCD12864)。

三。总设计

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的数字控制执行机构。它把电脉冲

信号转换成角位移，即当给定一个脉冲信号时，步进电机就会转动一个角度，

所以非常适合单片机控制。

步进电机具有控制简单、定位准确的特点。随着科学技术的发展，它将在

许多领域得到广泛应用。针对传统脉冲系统便携性差的问题，提出了一种用微

机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器，通过软件产生控制脉冲。通过软件

编程，可以任意设定步进电机的速度、旋转角度、旋转次数和运行状态。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。

步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比。因此，当它旋转一次时，没有累积误差，具有良好的跟随性。由步进电机和驱动电路组成的开环数控系统非常简单、廉价、可靠。同时还可以形成高性能的闭环数控系统，具有角度反馈功能。步进电机动态响应快，启停容易，正反转，速度可变。速度可以在相当宽的范围内平滑调节，低速时仍能保证高扭矩。步进电机只能用脉冲电源运行，不能直接用交流电源和DC电源。步进电机有振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。步进电机本身噪声大，振动大，带惯性负载能力差。

基于单片机原理的步进电机的正反转程89397460

电机控制课程设计报告书题目基于单片机原理的步进电机的正反转

目录 (1)

摘要 (1)

1.概述 (2)

1.1课程设计的任务和要求 (2)

1.2设计思路框架 (3)

1.3设计方案的模块解释 (3)

2.系统硬件设计 (3)

2.1单片机最小系统原理介绍 (3)

2.1.1 AT89C51的工作原理 (4)

2.1.2复位电路的工作原理 (7)

2.1.3晶振电路的工作原理 (8)

2.2电机驱动电路原理介绍 (9)

3.系统软件设计 (10)

3.1系统流程图 (10)

3.2系统程序分析 (11)

4．调试过程与结果 (19)

5．总结与体会 (20)

6.参考资料 (21)

7.附录 (22)

摘要

介绍了步进电机正反转控制原理及其接口驱动控制电路，编制了基于MCS-51单片机的步进电机正反转控制的子程序，并应用wave软件进行了仿真。证明在并行口控制中，可以利用软件实现环行脉冲分配，实现程序较简单，同时还可以节省硬件投资。结合单片机控制步进电动机的实际工作环境，从提高控制系统运行的可靠性角度，讨论了实际应用的软件抗干扰技术。

关键词单片机；步进电机；正反转控制

1.概述

1.1课程设计的任务和要求

电机控制课程设计是考察学生利用所学过的电机控制专业知识，进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接，能够使学生对电气与自动化的

专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合实践答辩，为

后期的毕业设计做好准备。

本次设计考核的能力主要有：专业知识应用能力，包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电气

基于单片机的电机正反转控制设计(第10组)剖析

滨江学院

单片机专题课程设计

第十组

组长周乃义

组员沈洁琦，姚一骏，张成浩，周玉峰

张军梅，张鹏，周强，张健，朱伟伟

院系自动控制系

专业自动化

指导教师周旺平

二○一二年六月二十四

一、实验目的和要求

1.1目的和意义

模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。

1.2设计的主要目标任务

1、直流电机的正转

2、直流电机的反转

3、直流电机的加速

4、直流电机的减速

5、直流电机的停止

6、直流电机的复位

1.3设计的具体实现要求

通过时钟振荡电路、指示电路、电机驱动电路、复位电路、独立键盘电路五部分组成单片机的电机正反转控制的硬件设计。经过仿真调试，实物连接，排故分析，要求在第一次按下正转/反转按钮时，直流电动机正转，第二次按下正转/反转按钮时，直流电动机反转，一直循环下去；当第一次按下加速/减速按钮且电动机处于正转时，直流电动机正转加速，当第二次按下加速/减速按钮且电动机处于正转时，直流电动机正转减速，一直循环下去；同理，当第一次按下加速/减速按钮且电动机处于反转时，直流电动机正转加速，当第二次按下加速/减速按钮且电动机处于反转时，直流电动机反转减速，一直循环下去；当按下停止按钮时，直流电动机立即停止运转；当按下复位按钮时，单片机立即复位；另外，当按下正转/反转按钮时，正转/反转指示灯亮，同时加速/减速指示灯和停止指示灯处于熄灭状态；当按下加速/减速按钮时，加速/减速指示灯亮，同时加速/减速指示灯和停止指示灯处于熄灭状态；当按下停止按钮时，停止指示灯亮，同时正转/反转指示灯和加速/减速指示灯处于熄灭状态；当按下复位按钮时，复位指示灯亮，松开复位按钮，复位指示灯立即熄灭。

基于单片机AT89S52控制步进电机正反转讲述

第一章系统分

析 (1)

1.1 框图设计 ..............................................

1.2 晶振电路 ..............................................

第二章硬件系统设

计 (3)

2.1 硬件连接图 .............................................

2.2 按键功能 ........................................... - 2 -

2.3 单片机AT89S52 ..................................... - 2 -

2.4 驱动电路 ...............................................

2.5 步进电机 (7)

第三章软件系统设

计 (9)

3.1 软件流程图 .............................................

3.2 激磁方式 ..............................................

附

录 .........................................................

附件A 源程

序 .......................................... (12)

附件B 仿真结果 (15)

参考文

献 (17)

致谢.........................................................

单片机课程设计-正反转可控的步进电机

正反转可控的步进电机

1 引言

本课程设计目的是为了进一步掌握单片机系统，加强对系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本系统用51单片机和ULN2003A电机驱动芯片并加入控制按钮来实现步进电机的正、反转控制。

2 设计方案及原理

步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度的控制。作为控制执行部件，广泛应用于自动控制和精密仪器等领域。例如在仪器仪表、机床设备以及计算机的外围设备中（如打印机和绘图仪），常有对精确的、可控制的回转源的需要。在这种情况下，使用步进电机最为理想。

2.1 步进电机控制

步进电机两个相邻磁极之间的夹角为60°，线圈绕过相对的两个磁极构成一相。此外各磁极上还有5个分布均匀的锯形小齿。电机转子上没有绕组。当某相绕组通电时，响应的两个磁极就分别形成N-S极，产生磁场，并与转子形成磁路。如果这是定子的小齿与转子的小齿没有对齐，则在磁场的作用下，转子将转动一定的角度，使转子齿与定子齿对齐，从而使步进电机向前“走”一步。

如果通过单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流，就可以控制电机的转动，从而进行了数字到角度的转换。转动的角度大小与施加的脉冲数成正比，转动的速度与脉冲频率成正比，而转动方向则与脉冲的顺序有关。

2.2 步进电机驱动方式

步进电机常用的驱动方式是全电压驱动，即在电机移步与锁步时都加载额定电压。为防止电机过流及改善驱动特性需加限流电阻。由于步进电机锁步时，限流电阻要消耗掉大量的功率。因此，限流电阻要有较大功率容量，并且开关管也要有较高的负载能力。

步进电机也可以使用软件方法，即使用单片机实现，这样不但简化了电路，同时降低了成本。使用单片机以软件方式驱动步进电机，不但可以通过编程方法在一定范围之内自由的设定步进电机的转速，往返转动的角度以及转动次数等；还可以方便灵活的控制步进电机的运行状态，以满足不同用户的需求。因此常把单片机步进电机控制电路称之为可编程步进电机控制驱动器。单片机控制步进电机图如下所示：

单片机控制步进电机正反转的实际应用程序

/*这是一个控制步进电机正反转的实际应用程序*/

/*选用的是三相步进电机驱动器,p14口线用做步进电机的脉冲控制*/

/*p13口线用做步进电机的方向控制。p15,p16,p17是光耦开关量输入*/

/*信号端，p20,p21,p22,p23与x25045看门狗存储器相连*/

/*k7,k8键是设定步进电机转动速度参数的加减键*/

/*k9是启动运行键，按一下k9，步进电机开始运行，直到p17口线有信号输入才停止*/ /*k10是停止键，任何时候按下k10都将停止步进电机当前的运行*/

/*k11是步进运行键，按一下，步进电机动一下*/

/*k12键是反向运行键，按一下，步进电机开始反向运行，知道p15口线有信号才停止*/ /*如果p16口线有信号输入，则只有k12键才起作用，其它键都没反应。*/

START:do;

$INCLUDE(REG51.DCL)

DECLARE (addrl,n,I,j,ok,ds) byte; /*定义变量*/

declare l(5) byte;

declare (dat,data) byte at (30h);

declare delay word;

DECLARE ACO(11) BYTE CONSTANT (05h,9fh,23h,0bh,99h,49h,/*定义LED段码表*/ 41h,1fh,01h,09h,00h);

declare si literally 'p21',sck literally 'p20'; /*X25045囗线定义*/

单片机控制电机正反转控制实验

电机正反转控制实验一、实验目的

（1）掌握步进电机控制的基本原理

（2）了解步进电机控制程序

二、实验程序

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0030H

MAIN: MOV DPTR,#5F04H;8155定时器低8位入口地址MOV A,#0FH;

MOVX @DPTR,A;15分频

MOV DPTR,#5F05H;8155定时器高8位入口地址

MOV A,#40H;输出连续方波【奇数非对称8+7】

MOVX @DPTR,A

L: MOV DPTR,#5F00H;命令字地址

MOV A,#0C3H;PA、PB输出方式,开始计数

MOVX @DPTR,A

JNB P1.7,STOP

JNB P1.0,LW

JNB P1.1, LC

SJMP L

LW: MOV DPTR,#5F01H

MOV A,#01H

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOV A,#03H

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOV A,#02H

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOV A,#06H

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOV A,#0CH

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOV A,#08H

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

MOV A,#09H

MOVX @DPTR,A

LCALL DELAY

SJMP L

LC: MOV DPTR,#5F00H;命令字地址

MOV A,#0C3H;PA、PB输出方式,开始计数

MOVX @DPTR,A

单片机课设步进电机控制正反转【最新】

单片机课程设计报告设计题目：步进电机控制系统

学院自动化与信息工程学院

专业电气工程及其自动化

班级

姓名

学号

指导教师王水鱼

2010 年秋季学期

1.设计目的 (2)

2.设计的主要内容和要求 (2)

3.题目及要求功能分析 (2)

4.设计方案 (5)

4.1 整体方案 (5)

4.2 具体方案 (5)

5．硬件电路的设计 (6)

5.1 硬件线路 (6)

5.2 工作原理 (7)

5.3 操作时序 (8)

6. 软件设计 (8)

6.1 软件结构 (8)

6.2 程序流程 (9)

6.3 源程序清单 (9)

7. 系统仿真 (9)

8. 使用说明 (10)

9. 设计总结 (10)

参考文献 (11)

附录 (12)

步进电机的控制

1.设计目的

（1）熟悉单片机编程原理。

（2）熟练掌握51单片机的控制电路和最小系统。

（3）单片机基本应用系统的设计方法。

2.设计的主要内容和要求

（1）查阅资料，了解步进电机的工作原理。

（2）通过单片机给参数控制电机的转动。

（3）通过按钮控制启停及反转。

（4）其他功能。

3．题目及要求功能分析

步进电机：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其精度高等特点，广泛应用于各种工业控制系统中。

基于单片机的电动机正反转控制设计要点

基于单片机的电动机正反转控制设计

学生：xxx（指导教师：xxx）

（xxxxxx电气信息工程学院）

摘要：基于单片机的基本理论，本文设计了一种步进电机控制系统。该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开关加减速控制，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：开关输入电路、液晶显示电路、步进电机的驱动电路等。软件部分采用C语言编程，主要包括液晶显示程序、步进电机的正反转即快慢程序等。通过仿真验证了本文设计系统的实用性能。

关键词：步进电机控制系统；调速；单片机

The design of motor control system based on SCM

Student：Zhou Tianhang（Supervisor：Liu Yunxia）

Electrical and Information Engineering Department of Huainan Normal University Abstract:The basic theory based on SCM. this paper designs a kind of stepping motor control system. The system goes through the design of software and hardware.

Realize the stepper motor can switch the acceleration and deceleration control

单片机课设步进电机控制正反转

单片机课程设计报告设计题目：步进电机控制系统

学院自动化与信息工程学院

专业电气工程及其自动化

班级

姓名

学号

指导教师王水鱼

2010 年秋季学期

平时（10%）任务完成

（30%）

答辩

（30%）

课设报告

（30%）

总评成绩

1.设计目的 (2)

2.设计的主要内容和要求 (2)

3.题目及要求功能分析 (2)

4.设计方案 (5)

4.1 整体方案 (5)

4.2 具体方案 (5)

5．硬件电路的设计 (6)

5.1 硬件线路 (6)

5.2 工作原理 (7)

5.3 操作时序 (8)

6. 软件设计 (8)

6.1 软件结构 (8)

6.2 程序流程 (9)

6.3 源程序清单 (9)

7. 系统仿真 (9)

8. 使用说明 (10)

9. 设计总结 (10)

参考文献 (11)

附录 (12)

步进电机的控制

1.设计目的

（1）熟悉单片机编程原理。

（2）熟练掌握51单片机的控制电路和最小系统。

（3）单片机基本应用系统的设计方法。

2.设计的主要内容和要求

（1）查阅资料，了解步进电机的工作原理。

（2）通过单片机给参数控制电机的转动。

（3）通过按钮控制启停及反转。

（4）其他功能。

3．题目及要求功能分析

用单片机按键控制步进电机转动的程序怎么写

结合按键程序，我们设计这样一个功能程序：按数字键1～9，控制电机转过1～9 圈；配合上下键改变转动方向，按向上键后正向转1～9 圈，向下键则反向转 1～9 圈；左键固定正转 90 度，右键固定反转90；Esc 键终止转动。通过这个程序，我们也可以进一步体会到如何用按键来控制程序完成复杂的功能，以及控制和执行模块之间如何协调工作，而你的编程水平也可以在这样的实践练习中得到锻炼和提升。

#include

sbit KEY_IN_1 = P2^4;

sbit KEY_IN_2 = P2^5;

sbit KEY_IN_3 = P2^6;

sbit KEY_IN_4 = P2^7;

sbit KEY_OUT_1 = P2^3;

sbit KEY_OUT_2 = P2^2;

sbit KEY_OUT_3 = P2^1;

sbit KEY_OUT_4 = P2^0;

unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩阵按键编号到标准键盘键码的映射表

{ 0x31, 0x32, 0x33, 0x26 }, //数字键 1、数字键 2、数字键 3、向上键

{ 0x34, 0x35, 0x36, 0x25 }, //数字键 4、数字键 5、数字键 6、向左键

{ 0x37, 0x38, 0x39, 0x28 }, //数字键 7、数字键 8、数字键 9、向下键

{ 0x30, 0x1B, 0x0D, 0x27 } //数字键 0、ESC 键、回车键、向右键

基于单片机的电动机正反转控制设计讲解

基于单片机的电动机正反转控制设计

学生：xxx（指导教师：xxx）

（xxxxxx电气信息工程学院）

关键词：步进电机控制系统；调速；单片机

The design of motor control system based on SCM

Student：Zhou Tianhang（Supervisor：Liu Yunxia）

Realize the stepper motor can switch the acceleration and deceleration control

单片机控制步进电机的正反转

最近好长一段时间没有来51hei单片机网了，接近考试的日子越来越近，开始把时间转到考试的准备上了，这两天回过头来想想，应该有快半个月对单片机的学习没有什么进展了，不过我一直坚信，单片机学习的路上，只要你肯坚持，只要你肯吃苦、肯付出，再难的关也不是问题，当然，最近也深深地体会到，学习单片机如果有一个好的老师作为指导，那学起来就不用那么费劲了，不过也没有关系，很多东西，条件不好的时候，就需要自己去改变，去想想其它的法子。

这两天开始研究单片机与步进电机的控制问题，感觉真的很好玩，步进电机在工业的很多地方都有很大的应用，比如流水线的运转，智能小车，系统定位都有很大的用处。也是一个核心的技术。步进电机的控制主要是由单片机IO口高低电平的控制以及输出脉冲来控制其转速，达到了一种数模转换的效果。让单片机以并行二进制数转换成并行脉冲序列，并实现方向控制。只要是脉冲在步进电机允许的范围之内，每个脉冲将使步进电机转动一个固定的步距角度，根据步距角的大小及实际走的步数，只要知道初始位置，便可以根据计算知道其最终位置了。

步进电机转动时的驱动的电流比较大，所以在使用单片机控制的时候，要在中间加一个放大电路，或者加上一些常用的放大电流的芯片，比如人们很经常用的一个芯片ULM2003.只有这样才能够使步进电机转动，不然会因为电流太小而实现不了效果。

下面把实际效果拿出来分享下：

程序如下：

#include <reg52.h>

#define uchar unsigned char

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基于单片机A T S控制步进

电机正反转

The latest revision on November 22, 2020

步进电机 (7)

附件A 源程序 .......................................... (12)

附件B 仿真结果 (15)

致谢 (18)

摘要

能够实现步进电机控制的方式有多种,可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。本文介绍一种用AT89S52作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和汇编语言编程设计的步进电机控制系统，步进电机背景与现状、硬件设计、软件设计及其仿真都做了详细的介绍，使我们不仅对步进电机的原理有了深入的了解，也对单片机的设计研发过程有了更加深刻的体会。本控制系统采用单片机控制，通过人为按动开关实现步进电机的开关，复位。该系统还增加了步进电机的加速及减速功能。具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。

关键词： AT89S52 步进电机 ULN2003

第一章系统分析

框图设计

根据系统要求画出基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制框图如图2-1所示。

图2-1基于AT89C52单片机的控制步进电机的控制框图

系统主要包括单片机、复位电路、晶振电路、按键电路、步进电机及驱动电路几部分。

晶振电路

AT89C52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，XTAL1 和XTAL2 分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。

晶振模块自带振荡器、提供低阻方波输出，并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器（硅振荡器）。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高，多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。图2-2为晶振电路。

图2-2 晶振电路

第二章系统设计

硬件连接图

根据图2-1，可以设计出单片机控制步进电机的硬件电路图，如图3-1所示。

图3-1硬件连接图

按键功能

按键采用3个功能键，K1、K2和K3按键开关分别接在单片机的~引脚上，用来控制步进电机的转向，作为控制信号的输入端键。按K1时，步进电机正传；按K2时，步进电机反转；按K3时，步进电机停止转动。

单片机

At89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。。

At89C52主要技术参数如下：

与MCS-51单片机产品兼容

8K字节在系统可编程Flash存储器

1000次擦写周期

全静态操作：0Hz～33MHz

三级加密程序存储器

32个可编程I/O口线

三个16位定时器/计数器

图2-2 At89C52引脚图图2-3ULN2003

驱动电路

单片机的输出电流太小，不能直接与步进电机相连，需要增加驱动电路。对于电流小于的步进电机，可以采用ULN2003类的驱动IC。

ULN2003技术参数如下所示。

最大输出电压：50V。

最大连续输出电流：。

最大连续输入电流：25mA。

功耗：1W。

如图2-4所示为2001/2002/2003/2004系列驱动器引脚图，图3-3左侧1~7引脚为输入端，接单片机P1口的输出端，引脚8接地；右侧10~16引脚为输出端，接步进电机，引脚9接电源+5V，该驱动器可提供最高的电流。

ULN2003 的每一对达林顿都串联一个的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。

ULN2003 采用DIP—16 或SOP—16 塑料封装。

方框图

封装外形图

ULN2003内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。它是双列16脚封装,NPN晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,电流=500mA,输入电压=5V,适用于TTL COMS,由达林顿管组成驱动电路。 ULN是集成达林顿管IC,内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管,它的输出端允许通过电流为200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。通常单片机驱动ULN2003时，上拉2K的电阻较为合适，同时，COM引脚应该悬空或接电源。

作用：ULN2003是一个非门电路，包含7个单元，单独每个单元驱动电流最大可达350mA，9脚可以悬空。

比如1脚输入，16脚输出，你的负载接在VCC与16脚之间，不用9脚。

ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。

输入5VTTL电平，输出可达500mA/50V。

ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN达林顿管组成。该电路的特点如下: ULN2003的每一对达林顿都串联一个的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。

图2-4-1ULN2003芯片引脚图

ULN2003芯片引脚介绍

引脚1：CPU脉冲输入端，端口对应一个信号输出端。

引脚2：CPU脉冲输入端。

引脚3：CPU脉冲输入端。

引脚4：CPU脉冲输入端。

引脚5：CPU脉冲输入端。

引脚6：CPU脉冲输入端。

引脚7：CPU脉冲输入端。

引脚8：接地。

引脚9：该脚是内部7个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续

流作用。如果该脚接地,实际上就是达林顿管的集电极对地接通。

引脚10：脉冲信号输出端，对应7脚信号输入端。

引脚11：脉冲信号输出端，对应6脚信号输入端。

引脚12：脉冲信号输出端，对应5脚信号输入端。

引脚13：脉冲信号输出端，对应4脚信号输入端。

引脚14：脉冲信号输出端，对应3脚信号输入端。

引脚15：脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚16：脉冲信号输出端，对应1脚信号输入端。

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