基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究
基于at89s52单片机的电机控制系统设计
基于AT89S52单片机的电机控制系统设计介绍在现代工业领域，电机控制系统是至关重要的一部分。
无论是在生产线上运输原材料，还是在汽车中驱动发动机，都需要一个可靠且精确的电机控制系统。
本文将介绍基于AT89S52单片机的电机控制系统设计，以及如何利用该系统进行电机控制。
AT89S52单片机简介AT89S52是一款由Atmel公司生产的8位单片机。
它基于MCS-51系列体系结构，并且配备了丰富的外设。
这使得它成为设计和开发嵌入式系统的优秀选择之一。
电机控制系统设计概述电机控制系统设计的目标是实现对电机的精确控制。
这需要一个可编程的控制器，如AT89S52单片机，以及一组传感器和执行器。
在本设计中，我们将使用脉冲宽度调制（PWM）技术来控制电机的转速和方向。
系统设计本部分将深入探讨如何设计基于AT89S52单片机的电机控制系统。
硬件设计电机控制系统的硬件设计需要考虑以下几个方面：电机驱动电路电机驱动电路是控制电机转速和方向的关键组成部分。
在本设计中，我们将使用L298N电机驱动模块。
它具有低电压驱动能力，可以提供高电压和高电流，非常适合控制各种电机。
AT89S52单片机连接AT89S52单片机将连接到电机驱动电路。
它将负责生成PWM信号来控制电机的转速和方向。
此外，单片机还将读取传感器数据，并相应地调整电机控制信号。
软件设计电机控制系统的软件设计需要考虑以下几个方面：编写控制程序需要编写控制程序来实现电机控制。
可以使用C语言或汇编语言编写程序，并使用适当的编译器将其编译为可在AT89S52单片机上运行的机器码。
确定PWM参数为了实现对电机的精确控制，需要确定PWM的参数。
这包括占空比、频率等。
可以根据电机的规格和性能需求进行调整。
传感器数据处理在电机控制过程中，传感器将提供有关电机状态的信息。
单片机将读取这些传感器数据，并根据需要调整控制信号。
因此，需要编写适当的代码来处理传感器数据。
系统实现与测试在完成电机控制系统的设计后，需要进行系统实现和测试，以确保其正常工作。
基于at89s52单片机的电机控制系统设计
基于at89s52单片机的电机控制系统设计电机控制系统是现代工业中不可或缺的一部分，它可以控制电机的转速、方向和停止等功能。
本文将介绍基于at89s52单片机的电机控制系统设计。
一、系统设计方案本系统采用at89s52单片机作为控制核心，通过控制电机的转速和方向来实现对电机的控制。
具体方案如下：1.硬件设计本系统的硬件设计包括电机驱动电路、at89s52单片机控制电路和电源电路。
电机驱动电路采用L298N芯片，它可以实现电机的正反转和调速功能。
at89s52单片机控制电路包括晶振电路、复位电路、ISP下载电路和串口通信电路。
电源电路采用稳压电源，保证系统的稳定性。
2.软件设计本系统的软件设计主要包括程序设计和算法设计。
程序设计采用C语言编写，主要实现电机控制、数据采集和通信等功能。
算法设计主要包括PID算法和PWM调速算法，通过对电机的转速进行控制，实现对电机的精确控制。
二、系统实现过程1.硬件实现首先，根据电机的参数选择合适的L298N芯片，设计电机驱动电路。
然后，根据at89s52单片机的引脚功能，设计控制电路。
最后，根据系统的功率需求，设计合适的电源电路。
2.软件实现首先，编写程序实现对电机的控制。
然后，采用PID算法和PWM调速算法，对电机的转速进行控制。
最后，实现数据采集和通信功能，将数据传输到上位机进行处理。
三、系统测试结果经过测试，本系统可以实现对电机的正反转和调速功能，控制精度高，稳定性好。
同时，数据采集和通信功能也得到了良好的实现。
四、系统应用前景本系统可以广泛应用于各种电机控制领域，如机器人、自动化生产线、电动车等。
同时，随着科技的不断发展，本系统的应用前景也将越来越广泛。
总之，基于at89s52单片机的电机控制系统设计是一项非常有前途的技术，它可以为现代工业的发展提供强有力的支持。
基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究
部 分 、单 片 机部 分 、步进 电机 部 分 、 电源部 分 等 。下 面 分 别对 每 部分 性能 进行 分 析 。 ２ ． １ 输 入输 出部分 为提 高 系统 的灵 活 度 ， 便 于对 步 进 电机 的系 统参 数 进 行 控 制 和调 整 ， 需 要 引入 输 入设 备 ， 本处 选 用 键盘 。输 出设 备 要 求 可 以显示 当前 的控 制状 态 和 电机运 行 状 态 ， 可 以选 用 Ｌ Ｅ Ｄ设 备 进 行显 示 。
步 进 电机 可 以将 数 字信 息 转 化为 角 位移 或 者 线性 位 移 ， 其 在 开 环 工作 方 面具 有 出色 性 能 ， 便 于通 过数 字 设 备对 其 进行 智 能控 制 。 同时 ， 步进 电机 的控 制 系统 结 构相 对 简 单 ， 但是 具 有 较 高 的定 位 精度 ， 还 可 以 通过 不 同方 式 的信 号 输人 进 行 转 动方 向和 移 动速 度 调节 。 因此 ， 步进 电机 在 工业 领 域 中得 到 了 非常 广 泛 的应用 。 完整 的 步进 电机 系统 分 为三 部 分 ， 分 别 为控 制部 分 、驱动 部分 以及 步 进 电机部 分 。本 文设 计分 析 了一 种采 用 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 型 单 片机 为控 制核 心 的步进 电机控 制 系统 。
Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２的接 口分 布进 行 确 定 ， 通过 Ｌ Ｃ Ｄ设备 可 以显 示 步进 电 机 的运 行状 态 和运 行速 度等 信息 。 此外 ， 本 文 选用 了 一片 ８ ２ ７ ９作 为键 盘 和显示 器 与单 片 机之 间 的接 口芯 片 。通过 该 芯 片 可 以更 好 的满 足 操作 性 能 和控 制 性 能 的均衡需 求 。 ２ ． ２ 单 片机 部 分
基于STC89C52单片机的步进电机控制技术研究与实现.doc
基于STC89C52单片机的步进电机控制技术研究与实现-【摘要】本文采用以STC89C52单片机为核心，进行了步进电机控制系统的软硬设计，实现了步进电机的起停、正反转、调速等控制，并实现了电机转速的实时显示。
经实验验证，该系统具有软硬件设计合理、运行稳定可靠、抗干扰能力强及实时显示性好等特点。
【关键词】步进电机；STC89C52；调速1.引言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具有广泛的应用。
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。
应用单片机实现步进电机控制系统的设计，具有成本低、使用灵活的特点，广泛应用于数控机床、机器人、工业自动控制以及各种可控有定位要求的机械工具等应用领域。
本文介绍的步进电机控制系统，采用以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、微型化的硬件电路和软件设计方法。
该步进电机硬件控制电路分为电源模块、按键控制模块、步进电机及驱动模块、测速模块及显示模块等部分组成。
整个系统软件设计采用模块化设计方法，由主程序、预置子程序、正转子程序、反转子程序、加减速和显示子程序等模块组成。
通过向步进电机驱动电路发送控制信号，实现对步进电机的起停、正反转、调速等控制，并实时显示电机转速。
经反复实验证明，本套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时显示性能良好。
2.系统总体设计方案根据步进电机控制系统设计要求，整个控制系统电路可以分为电源模块、按键控制模块、步进电机驱动模块、步进电机模块、测速模块、显示模块等部分。
步进电机控制系统方框图如图1所示。
3.系统硬件电路设计根据系统功能需求分析，绘制出系统原理图如图2所示。
3.1 单片机外围控制电路单片机工作的外围控制电路主要包括晶振电路和STC单片机下载电路等，其对应电路如图2中所示。
3.2 按钮控制电路本步进电机控制系统中控制按钮包括启停按钮，正转按钮，反转按钮，加速按钮及减速按钮等。
3.3 驱动电路因为步进电机工作时的驱动电流比单片机端口所能提供的要大得多，单片机要控制电机的运动就不能直接将端口与电机各相相连，必须使用一定的接口电路和驱动电路。
基于AT89C52的二相步进电机调速控制系统设计
动电机运转 。 从性能上看 ,实践表明 , 2种驱动电路在相同电
4 结束语
压 VDD的驱动下 ,单极性驱动电路的输出力矩比双
随着对步进电机研究的深入 , (下转第 33页 )
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(华南师范大学 物理与电信工程学院 ,广东 广州 510006) ( School of Physics and Telecommunication Engineering, South China Normal
University, Guangzhou 510006, China)
摘 要 :介绍了 BYG通用系列二相步进电机最常采用的的单极性和双极性 2种驱动电路的设计方案 ,从原 理上体现了二相步进电机的控制方法 ,增加了步进电机驱动电路设计的灵活性 。二相步进电机的单极性和 双极性 2种驱动电路设计都采用了一片可在线编程的单片机 AT89S52作为控制器 ,由达林顿功率管 TIP142 组成的电路作为驱动器 ,电路结构简单 ,设计思路清晰 。同时 ,比较分析了单极性和双极性这 2种常用驱动 电路设计方案的特点 、区别及在应用中的选择方法 。 关键词 :步进电机 ;驱动电路 ;单极性 ;双极性 ;控制器 ;驱动器 中图分类号 : TM 383. 6 文献标志码 : A 文章编号 : 1674 - 1951 (2009) 01 - 0028 - 03 Abstract: The design scheme of common unipolar and bipolar driving circuits for BYG general series of two phase stepp ing motors were introduced, which illustrates control methods for two phases stepp ing motor theoretically and in2 creases the flexibility of driving circuit design for stepp ing motor. The AT89S52 on2line p rogrammable single2chip computer was used as controller in both unipolar and bipolar driving circuit designs for two phase stepp ing motor, and driving circuits were composed of TIP142 darlington power transistors. The structure of designed circuit is sim2 p le, and the design thread is clear. The feature, difference and selection method in use of unipolar and bipolar driv2 ing circuits design schemes were analyzed and compared in this paper. Key words: stepp ing motor; driving circuit; unipolar; bipolar; controller; driver
基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究
Ｈ ｅＣｈ ｎ Ｗａ ｇ Ｓ ｈ ｎ ｏ ｇ ｎ ｈｕ ｏ ｇ Ｈ ｏ ｕＳｈ ｎ ｅ ｇｗｅ Ｎ ｉ ｉ ｕＨ ｕｉ ｎ ｗｅ
（ ｌ ｇ ｆ ｅ ｔ ｃｔ ｎ ｏ ｒ ｎ ｉｅ ｒｎ ａｙ ａ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｔ ｉｕ ｎ０ ０ ２ ） Ｃｏ ｌ ｅｏ ｃｒ ｉ ａ ｄＰ ｗｅ ｇｎ ｅｉｇＴ ｉｕ ｎＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ａｙ ａ ３ ０ ４ ｅ Ｅｌ ｉ ｙ Ｅ ｙ Ｔ
步进 电机 的 ５种运 行状 态 以及 运行速 度 。５位 Ｌ Ｄ Ｅ 通 过 ７ Ｌ １８接 在单 片机 的 Ｐ ． ４ Ｓ３ ２３ ２５口上 ，５位 一Ｐ ． Ｌ 分别 用于 表示步 进 电机 的 正转 、反转 、加 速 、减 Ｄ 速 、停 止 ５种运行 状态 。
２３ 驱 动 模 块 ．
３ Ｖ 和 ５ 电压 分别给 单片机 、 晶振 、Ｌ Ｄ 和控制 ． ５ Ｖ Ｅ 电路供 电。１ＭＨ ２ ｚ的 晶振给 单 片机 提供 时钟信 号 。 单 片机 的串 口用 于和 Ｐ 上 位机 的通信 以及烧录 软 Ｃ
件程 序 。Ｐ 口控 制驱动 电路 开关管 的通断 。Ｐ 和 １ ０ Ｐ ２口控制 Ｌ Ｄ１ ０ Ｃ ６ ２和 Ｌ Ｄ 组成 的显示模 块 。 ３口 Ｅ Ｐ 检 测键盘 信号及 外部 中断信 号 。 ２２ 键盘 及显示模 块 ． 控制 系统 设置 了 ５位 独立 按键组 成的键 盘模块 以及 由 Ｌ Ｄ１０ Ｃ ６ ２和 ５位 Ｌ Ｄ 组成 的显示模 块 。通 Ｅ 过键 盘可 以对 步进 电机进行 正转 、反 转 、加 速 、减 速 、停止 功 能的操 作 。步进 电机 运行 时 的状 态信 息 可 以通 过显 示模块 直观 的显示 出来 。图 ２为键 盘及
基于AT89S52单片机步进电机控制系统设计(1)
·测试与控制·机电产品开发与创新Development ＆Innovation of M achinery ＆E lectrical P roductsVol．22,No．6Nov ．,2009第22卷第6期2009年11月文章编号：1002－6673（2009）06－161－03收稿日期：2009－09－17作者简介：王海波（1983-），男，湖北武汉人，硕士研究生。
研究方向：机械设计与理论。
基于AT89S52单片机步进电机控制系统设计王海波，吴晓光，李沛，余祎琴（武汉科技学院机电工程学院，湖北武汉430073）0引言步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件，每当输入一个电脉冲时，它便转过一个固定的角度，脉冲持续的输入，电动机便不停的转动，它是数字控制系统中常用的执行元件。
随着步进电机的运行精度不断提升，控制方式的不断灵活化和多样化，步进电机在进给伺服系统中作为驱动元件得到了越来越广泛的应用。
1步进电机的控制（1）硬件系统设计。
控制系统框图如图1所示。
本仿真控制系统以C51windows 为编程环境，proteus 为软件平台，步进电机选用42BYGH404，驱动器选用SH2034D ，其配套电源为S-100-24，选用SP51仿真器；单片机选用AT89S52，如图2所示。
为了实现步进电机运行的可视准确化，图中8位共阳极数码管用于实时显示步进电机的角位移，正反转方向。
如图3所示。
（4×4）矩阵式键盘用于选择步进电机的控制方式，初步设定1为恒速运行，2为加速运行，3为减速运行，4为正反转运行，如图4所示。
（2）软件系统设计。
软件实现方法如图5所示，外摘要：论述了步进电机的工作原理，提出了一种以AT89S52单片机为基础的步进电机控制模块的设计方案，以Keil C51为编程环境，Proteus 为软件平台，所有控制方案均通过实验得以实现，为数控系统的智能化控制和提高步进电机控制系统的稳定性提供了途径。
基于AT89C52单片机的步进电机控制系统设计
nous p rogesterone and oestradiol on p lasma p rogesterone con2
directcurrentsoidstatereaydcssrreatimecontro步进电机是一种将数字信息直接转换成相应角位移或线性位移的控制驱动装置具有快速启动和停止的特点其驱动速度和指令脉冲能严格同步具有较高的重复定位精度并能实现正反转和平滑速度调节它的运行速度和步距也不受电源电压波动及负载的影响因而被广泛应用于数模转换速度控制和位置控制系统使系统结构简单性能稳定工作可靠和成本低但步进电机的驱动信号往往还是用一些专用的模拟芯片控制器或者是信号发生器来产生缺乏灵活性可靠性
[M ]. 河南 :河南科学技术出版社 , 2001. [ 7 ] 成勇 ,王杏龙 ,朱吉勤 ,等. 家畜排卵遥测器的研制和应用
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步进电机是一种将数字信息直接转换成相应角位 移或线性位移的控制驱动装置 ,具有快速启动和停止 的特点 ,其驱动速度和指令脉冲能严格同步 ,具有较高 的重复定位精度 ,并能实现正反转和平滑速度调节 ,它 的运行速度和步距也不受电源电压波动及负载的影 响 ,因而被广泛应用于数模转换 、速度控制和位置控制 系统 ,使系统结构简单 、性能稳定 、工作可靠和成本低 廉。
基于单片机AT89C52的步进电机的控制器设计
基于单片机AT89C52的步进电机的控制器设计步进电机是一种非常常见的电机类型，由于其具有精准定位、适应高速运动以及控制简单等特点，被广泛应用于各种自动化设备中。
本文将从步进电机的工作原理、控制方式以及基于单片机AT89C52的步进电机控制器设计等方面展开阐述。
首先，我们来了解步进电机的工作原理。
步进电机是一种特殊的同步电动机，它具有内置的磁化轭，在没有外部励磁的情况下也能自动旋转。
步进电机的旋转是由控制电流方向和大小来实现的。
通常情况下，步进电机每转动一定角度，称为“步距角”，它可以是1.8度、0.9度、0.45度等，不同的步距角决定了电机的分辨率。
步进电机的控制方式主要有全步进和半步进两种。
全步进是指每次控制信号脉冲后，电机转动一个步距角。
而半步进则是在全步进基础上，在脉冲信号中引入一半步距角的微调。
控制信号脉冲可以是脉冲序列或者方波信号。
基于单片机AT89C52的步进电机控制器设计主要包括控制信号发生器的设计和步进电机驱动电路的设计。
控制信号发生器负责产生相应的控制信号脉冲，而步进电机驱动电路将这些脉冲信号转化为电流信号驱动步进电机。
控制信号发生器的设计可以采用定时器/计数器模块来实现。
AT89C52芯片具有可编程的定时器/计数器，可以用来产生控制信号的脉冲。
通过设置定时器的工作方式和计数值，可以实现不同频率、占空比的控制脉冲。
步进电机驱动电路的设计主要包括功率级驱动电路和电流控制电路。
功率级驱动电路负责将控制信号转化为足够大的电流驱动步进电机，通常采用功率放大器来实现。
电流控制电路则用来控制驱动电流的大小，使步进电机能够顺畅工作。
电流控制电路通常采用可调电阻、电流检测电阻和比较器等元件组成。
在步进电机控制器设计中，还需要考虑到步进电机的特性和应用需求。
例如，步进电机的电源电压、额定电流、阻抗、扭矩等参数需要与驱动电路匹配。
此外，还需要考虑到步进电机的机械结构、位置传感器、防重叠措施等因素。
基于AT89C52单片机的电机设计资料
2016届结课论文《基于AT89C52单片机的电机设计》学生姓名史文强学号501122229所属学院信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机16-2班指导教师张任教师职称副教授目录目录 (1)摘要 (2)一、控制器模块设计方案 (3)二、PWM控制的基本原理 (3)2.2 直流电机的PWM控制技术 (4)三、步进电机的概述 (6)3.1步进电机的简介 (6)3.2步进电动机动态指标及术语 (6)3.2.1电机的共振点 (7)四、单片机原理 (7)4.1单片机原理概述 (7)4.2单片机的应用系统 (7)五、AT89C52芯片 (7)5.1主要性能 (7)5.2功能特性描述 (8)5.3引脚P1第二功能 (9)5.4振荡器特性 (9)5.5芯片擦除 (9)六、对于L298芯片的说明 (10)七．对74LS245芯片的简介 (11)八、系统设计的仿真及分析 (12)8.1对Proteus软件简介 (12)8.2对于电机控制模块的说明 (12)8.3晶振模块的简介 (16)九、心得体会： (17)十、参考文献 (17)附录 (19)附件一：元件清单 (19)附件二：源程序 (19)第 1 页共25 页摘要本文是通过单片机对步进电机PWM调速器设计，主要实现对电机的控制。
本设计主要是实现PWM调速器的正转、反转、加速、减速、停止等操作，并实现电路的仿真。
为实现系统的微机控制，在设计中，采用了AT89C52单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示和测量；由命令输入模块、及驱动模块组成。
采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，不断给电路发送PWM波形，驱动电路完成电机正反转控制.在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。
设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。
基于AT89C5单片机的步进电机控制系统设计
毕业设计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AbstractStepping 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 accel eration 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 Compute目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (I)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 (20)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 (24)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 (28)3.4.1 环形脉冲分配器设计 (28)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 (32)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 (33)4.3 主程序设计 (34)4.3.1 主程序工作过程 (34)4.3.2 主程序工作流程图 (35)4.3.3 定时器T0中断程序流程图 (35)4.4 Proteus仿真 (38)4.5 显示程序设计 (40)4.6 键盘程序设计 (41)4.7 调速程序设计 (42)4.7.1 20BY步进电机参数 (42)4.7.2 步进电机转速与频率的关系 (42)4.8 本章小结 (44)第五章结束语 (44)参考文献 (45)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系统设计
基于AT89C52单片机的步进电机控制系统设计摘要：步进电机专用开发系统，适用于数控机床及某些特定条件及系统。
本文通过单片机为开发平台,对步进电机进行控制.采用单片机A T89C52,根据输入的数据转化成的控制信号来控制步进电动机的角位移的一种方法,包括硬件设计和软件设计.整个系统主要由电机驱动电路，声光报警电路，4位LED显示电路，电源电路及核心单片机部分构成。
利用单片机产生步进电机驱动脉冲，通过4×4矩阵键盘能实现对步进电机启动、停止功能的选择以及加速、减速、反转功能的选择，使用方便、操作简单。
其中在步进电机控制器的设计中，重点阐述脉冲产生电路以及对速度的控制，实现对步进电机速度精确控制的开发系统.提高步进电机的步进精度，能够控制三相或四相步进电机。
且电路简单，成本较低,控制方便，移植性强.实用价值高。
关键词:A T89C52；步进电机；脉冲产生Design of Control System for Stepping Motor Based onAT89C52Abstract:A stepper motor dedicated development system,applicable to CNC machine tools and some special conditions and system. In this paper，through the SCM as the development platform，for the stepper motor control。
The paper introduce one way that controls the stepping motor by microcomputer AT89C52 depending on the control signal to which input data convert control the line displacement of the stepping motor，namely simply graph plotter，including its hardware and software。
基于AT89S52单片机的步进电机控制
密级：公开科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2011 —2012 年）题目基于AT89S52单片机的步进电机控制学科部：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：2011/12/5~2012/5/24目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 设计内容 (2)1.4 小结 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1 主要器件简介 (3)2.1.1 AT89S52单片机简介 (3)2.1.2 ULN2003A简介 (3)2.1.3 四相五线永磁型步进电机M35SP-7NP简介 (4)2.1.4 红外遥控简介 (4)2.2 步进电机的工作原理 (5)2.2.1 步进电机简介 (5)2.2.2 步进电机的工作原理 (6)2.3 步进电机常见的控制方案与驱动技术简介 (7)2.4 系统总体设计方案 (10)2.4.1系统框图 (10)2.4.2 系统设计方案与功能简述 (10)2.5 小结 (11)第三章系统整体硬件设计 (12)3.1 单片机最小系统电路设计 (12)3.2 状态显示模块硬件电路设计 (13)3.3 按键与红外接收模块硬件电路设计 (14)3.4 ULN2003A步进电机驱动模块硬件电路设计 (14)3.5 ISP单片机在线程序下载器接口电路 (15)第四章系统软件设计 (16)4.1 软件设计思路 (16)4.2 系统设计主程序流程图 (16)4.3 主程序初始化流程图 (17)4.4 步进电机运行控制子程序流程图 (18)4.5系统程序简要说明 (20)第五章系统运行与调试 (21)5.1开发软件简介 (21)5.1.1 Keil编程软件简介与使用 (21)5.1.2 Proteus仿真软件的简介与使用 (21)5.1.3系统的仿真图 (22)5.2系统的软硬件联调及问题总结 (22)第六章总结与展望 (24)参考文献（References） (25)致谢 (26)附录一：系统原理图 (27)附录二：实物照片 (28)基于AT89S52单片机的步进电机控制摘要：步进电动机由于用其组成的控制系统既简单、廉价、低噪音、响应快、速度位移控制精准，又非常稳定可靠，因此在办公自动化设备、数控系统以及各种控制装置等众多领域有着极其广泛的应用。
单片机课程设计——基于AT89S52单片机控制的步进电机
单片机原理与应用课程设计【项目名称】基于AT89S52单片机控制的步进电机【指导教师】XXX【班级】XXX【学号】XXX【姓名】XXX目录一、项目概述 (4)二、项目要求 (4)三、知识要点 (6)（一）AT89C52的资料 (8)（二）ULN2003资料 (13)四、系统设计 (17)（一）系统框图设计 (17)（二）说明 (18)五、硬件设计 (18)(一) 电路原理图 (18)1、按键功能 (20)2、驱动电路 (20)（二）元件清单 (23)六、软件设计 (24)（一）程序流程图 (24)（二）源程序 (26)（三）系统仿真及调试 (37)1、硬件调试 (37)2、软件调试 (37)七、总结 (38)（一）遇到的问题及其解决方法 (38)1、硬件部分 (38)2、软件部分 (39)（二）功能扩展 (41)1、已经实现的扩展功能 (41)2、暂未实现的扩展功能预想 (42)一、项目概述步进电机是一种将电脉冲转换成相应角位移或线位移的电磁机械装置，也是一种能把输出机械位移增量和输入数字脉冲对应的驱动器件。
步进电机具有快速启动、停止的能力，精度高，控制方便，因此，在工业上得到广泛应用。
二、项目要求基于AT89C52单片机的控制步进电机正反转，具体要求如下：1、开始通电时，停止位指示灯亮，步进电机停止工作。
2、单片机分别接有按键开关K1、K2、K3、K4、K5用来控制步进电机的转动，具体要求如下：（1）K1为正转按钮。
当按下K1时，步进电机正转，同时正转指示灯亮。
（2）K2为反转按钮。
当按下K2时，步进电机反转，正转指示灯熄灭，同时反转指示灯亮。
（3）K4为加速按钮。
当步进电机处于正转或反转状态时，每按下一次加速按钮，步进电机将正转或反转加速一次，最高加速四次，达到最大速度后再按加速按钮步进电机的状态不再变化。
（4）K5为减速按钮。
当步进电机处于正转或反转状态时，每按下一次减速按钮，步进电机将正转或反转减速一次，最高减速四次，减到最小速度后再按减速按钮步进电机的状态不再变化。
基于at89c52单片机的步进电机控制系统研究
基于at89c52单片机的步进电机控制系统研
究
AT89C52单片机是一种常见的8位微控制器芯片，具有低功耗、高性能、易于编程等特点。
步进电机是一种常见的电动驱动器件，适用于工业自动化、精密机械控制等领域。
本文介绍基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究。
步进电机的原理是将电信号转换为一定的机械行程，实现精准控制。
控制步进电机需要控制电流和脉冲信号，而AT89C52单片机具有高速计数器、PWM输出等功能，可以实现精准控制步进电机的转动角度和速度。
本系统采用AT89C52单片机作为控制核心，通过软件编程实现脉冲信号的产生和控制。
主要由AT89C52单片机、驱动电路、步进电机组成。
其中，驱动电路主要包括电源管理、电流检测、脉冲控制等模块。
步进电机主要包括定子和转子两个部分。
本系统的工作原理是通过AT89C52单片机产生脉冲信号，通过驱动电路将信号转化为合适的电流输入步进电机，使步进电机旋转。
具体步骤如下：
1.设定步进电机的转动角度和速度。
2.通过AT89C52单片机产生适当频率和占空比的脉冲信号。
3.驱动电路将脉冲信号转换为合适的电流输入步进电机。
4.步进电机根据电流的变化旋转相应角度。
5.根据实际控制需求实时修改脉冲信号的频率和占空比。
总之，基于AT89C52单片机的步进电机控制系统通过软件编程实现脉冲信号和驱动电路的控制，实现对步进电机的精准控制和运动。
该控制系统具有低功耗、高精度、易于编程等优点，在自动化、机器人控制等领域有广泛的应用前景。
基于单片机AT89C52的步进电机的控制器设计
2012届毕业生毕业设计说明书题目：基于单片机的步进电机的控制器设计院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息科学与技术学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2012年月日毕业设计外文摘要Title The design of the control system ofStep—motorAbstractStepper motor control can be achieved in different ways, can be used early analog circuits, digital circuits or a combination of analog and digital circuit means. With the rapid development of science and technology in recent years, the application of SCM is a growing, while traditional control test drive rapid updates. This paper describes a core component of the AT89C52, as the signal generated by logic control and microcontroller technology and assembly language programming designed stepper motor control system, Start and stop of the stepping motor to handle the switch manually by people. In addition, this system also adds a stepper motor forward reverse, acceleration and deceleration, the screen display. Meanwhile, through software simulation in proteus, too can be seen that the approximation of the true effect of the simulation results.Keywords stepper motor microcontroller AT89C52 proteus simulation目次摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (5)1.1 课题研究的目的和意义 (5)1.2 国内外研究现状 (6)1.3 课题研究的主要内容和要求 (3)2 步进电机常见的控制方案论证 (8)2.1 基于电子电路控制 ....................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的步进电机控制探讨
基于单片机的步进电机控制探讨发布时间：2021-11-12T08:16:48.276Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：杨丽莉[导读] 实现步进电机的启动/停止、正转/反转、加减速控制。
本设计采用AT89C52单片机作为控制器设计步进电机控制系统。
整体设计主要包括驱动电路、LCD模块、物理按键、系统编程、调试等。
根据功能需求编写程序并进行仿真，发现可以适当控制电机的启停、正转/反转、加减速，具有实用价值。
哈尔滨华徳学院 150025摘要：实现步进电机的启动/停止、正转/反转、加减速控制。
本设计采用AT89C52单片机作为控制器设计步进电机控制系统。
整体设计主要包括驱动电路、LCD模块、物理按键、系统编程、调试等。
根据功能需求编写程序并进行仿真，发现可以适当控制电机的启停、正转/反转、加减速，具有实用价值。
关键词：步进电机；控制系统；单片机；驱动技术基于单片机的步进电机控制系统使用软件程序来控制步进电机，使调速变得简单、经济、高效、通用。
程控方式的改变在某些行业和生活条件下具有实用价值。
本系统实现的具体功能如下。
控制电机正反转停止，实现电机转速的调节，实现至少3级调速功能。
1控制系统设计方案基于AT89C52单片机控制系统系统，通过硬件和软件系统分配脉冲信号来控制电机的通电和换向转换控制。
步进电机接收到脉冲信号后，根据其原始方向以恒定角度旋转。
增加按键复位与时钟电路系统的交叉点，使其与外围电路有机结合。
步进电机的速度通过液晶显示器实时显示。
同时，根据实际项目的需要，将添加键盘以适应其他功能，例如启动和停止电机。
反向旋转，速度调节。
软件方面则是依靠延时程序进行控制，利用C语言编程控制脉冲分布和脉冲上升沿和下降沿的开/关次数，完成对步进电机的控制。
编程语言提高了电机控制的准确性和有效性，避免了系统振动和同步丢失。
2步进电机控制系统2.1驱动控制系统配置2.1.1脉冲信号分布一般来说，对于步进电机电子换向的整体控制，就是这样一种脉冲信号的分布。
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基于 AT89C52 单片机的 步进电机控制系统研究
何 冲 王淑红 侯胜伟 牛慧文
（太原理工大学电气与动力工程学院，太原 030024）
摘要 本文介绍了基于 AT89C52 单片机的两相混合式步进电机控制系统的设计方案，增加 了步进电机控制系统设计的灵活性。控制系统采用 AT89C52 单片机作为控制器，由达林顿功率 管 BUW49 组成的双 H 桥式电路作为驱动器，加入按键控制及 LCD1602 显示。控制系统的电路 结构简单、设计思路清晰。实验表明，控制系统操作简单、运行可靠，具有较强的实用性。
系统程序设计的思想是：①对单片机进行初始
化：首先应该关中断，然后对用到的一些寄存器和 功能模块进行初始化，最后再开中断，并且给定步
进电机的速度初值和每次加速/减速时速度变化的 幅值；②调入子程序：分块调入方向、速度、键盘、 显示的子程序。速度控制程序写入外部中断程序中， 这样可以在不改变运动方向的前提下改变速度的参 数；③等待功能按键按下：采用查询方式编写按键
图 1 控制系统总体结构图
2 系统硬件设计
2.1 单片机模块
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研究与开发
单片机模块主要由 AT89C52 单片机及外围滤 波、电源管理、晶振和复位电路组成。AT89C52 单 片机具有 8KB 内存的可编程可擦除只读存储器，便 于反复的进行程序的编写。电源管理电路提供的 3.5V 和 5V 电压分别给单片机、晶振、LED 和控制 电路供电。12MHz 的晶振给单片机提供时钟信号。 单片机的串口用于和 PC 上位机的通信以及烧录软 件程序。P1 口控制驱动电路开关管的通断。P0 和 P2 口控制 LCD1602 和 LED 组成的显示模块。P3 口 检测键盘信号及外部中断信号。 2.2 键盘及显示模块
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研究与开发
上。通过分析仿真时虚拟示波器测出的 A、B 两相 的绕组电压波形得知，步进电机在系统仿真运行的 过程中具有良好的动态响应。图 4 为控制系统整体 硬件原理图。
图 4 控制系统整体硬件原理图
3 系统软件设计
3.1 步进电机工作方式
由于按双四拍方式工作时步进电机不容易失
控制系统的电机驱动模块采用双极性驱动的方 式。双极性驱动是指步进电机线圈中电流的流动方
图 3 驱动电路硬件原理图
控制系统的硬件原理图由电子技术虚拟仿真软 件 Proteus 7.5 进行仿真，仿真时两相混合式步进电 机的参数按照控制系统所选用的步进电机实际参数 设置。经过仿真得出该系统能够实现对步进电机的 正/反转、停止、加/减速的控制，并且控制非常灵敏、 工作可靠、不会出现误操作。步进电机在运行时的 运行状态、速度参数以及按键的操作状态能够以英 文的形式非常直观的显示在 LCD1602 和 5 位 LED
1 系统结构设计
控制系统主要由单片机、键盘、显示、驱动、PC 上位机等 5 个模块组成，其中 PC 上位机用于编写及 烧录程序。控制器通过相应的 IO 接口，将控制指令 发送至驱动电路，可以控制步进电机的运行，完成系
统的伺服控制。控制系统可实现以下功能：①控制步 进电机的启动和停止、运行方向、运行速度；②显示 步进电机的运行状态、方向、转速；③通过软件实现 细分控制。图 1 为控制系统总体结构图。
软件延时是指根据所需的延时时间常数编写一
个延时子程序，当 CPU 执行延时子程序时，系统达 到延时的目的。采用软件延时方式，CPU 一直被占 用，使得 CPU 的利用率降低。
可编程的硬件定时器可以对系统的时钟脉冲进 行计数，计数值可以通过编程的方式设定。当计数
到预定的脉冲数时，定时器产生中断信号，系统得 到所需的延时时间。定时器延时可以提高 CPU 的利 用率。 3.4 系统程序设计
Abstract The design scheme Based on AT89C52 Microcontrollers of two phase hybrid stepping motor control system is introduced, reflects two phase hybrid stepping motor control method in principle, increase the flexibility of stepping motor control system design. The control system adopts AT89C52 as controller, use BUW49 power tube of double H bridge type circuit as driver, join button control and LCD1602 display. The circuit structure of control system is simple and the thinking design is clearly. Experimental results shows that the control system operation is simple and reliable, it has strong practicability.
3.3 运行速度控制
控制步进电机的运行速度，实际上是控制驱动
脉冲的发出频率或换相周期，即在加速的过程中，
表 1 两相双四拍控制模型
（1）正转运行
步序
通电 方式
单机 P1 口
二进制
十六进制
1
A+B+
2
A-B+
3
A-B-
4
A+B-
（2）反转运行
步序
通电 方式
10011001 01101001 01100110 10010110
参考文献
[1] 王晓明.电动机的单片机控制[M].北京:北京航空航 天大学出版社,2007.
[2] 王宗培.步进电动机及其控制系统[M].哈尔滨:哈尔 滨工业大学出版社,1986.
[3] 李仁定.电动机的微机控制[M].北京:机械工业出版 社,1999.
[4] 彭伟.单片机 C 语言程序设计实训 100 例[M].北京: 电子工业出版社,2009.
0x99 0x69 0x66 0x96
单片机 P1 口
二进制
十六进制
1
A+B-
10010110
2
A-B-
01100110
3
A-B+
01101001
4
A+B+
10011001
0x96 0x66 0x69 0x99
使驱动脉冲的发出频率升高；在减速的过程中，使 驱动脉冲的发出频率降低。对驱动脉冲频率的控制 可以通过软件延时和硬件中断的方式来实现。
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研究与开发 10kg·cm。图 6 为控制系统实物图。
图 5 系统程序结构图
图 6 控制系统实物图
实验时，测得电机绕组阻值 Rs 为 1.5Ω，系统选 择 12V 直流电源供电，符合步进电机的要求。图 7 为步进电机运行时 A 相的电压波形图。图 8 为步进 电机的静态矩角特性曲线图。
控制系统所选用的二相混合式步进电机工作时 的额定电压为 12V，绕组的阻值为 1.5Ω，额定电流 为 8A。由于该步进电机工作时的电流较大，因此需 要选择额定电流较大的功率开关管，否则步进电机 工作时较大的工作电流产生的热效应极易烧毁开关 管。功率开关管 BUW49 工作时的额定电压为 80V， 额定电流为 30A，属于高电流型功率开关管，因此 完全能够满足需要。
步，并且控制精度较高，因此步进电机采用双四拍
的工作方式。这种工作方式每次都有两相绕组导通，
两相绕组处在相同的电压之下，以 A+B+→A-B+→
A-B-→A+B-（或反向）方式导通。当 A、B 绕组完
成一次通电循环以后，磁场旋转一周，转子则前进
一个步距角。其步距角θ 为
θ = 360 mz °
（1）
式中， m 为定子相数； z 为转子齿数。
程序，通过按键程序扫描等待功能按键的按下；④ 执行按键功能：在程序检测到有按键被按下后，执 行相应的功能，并且显示步进电机对应的运行状态 信息。图 5 为系统程序结构图。
4 实验验证
在实验中本系统选 57HS56DF101TK-01 混合式 步进电机作为控制对象。该步进电机为两相四线步 进电机，步距角为 1.8°，额定电流为 8A，静转矩为
图 8 步进电机矩角特性曲线图
实验结果说明，本控制系统在步进电机的运行 过程中可以实现对步进电机的运行控制，改变步进 电机的工作状态，控制精确，能够较好的满足工作 要求。
5 结论
本文基于 AT89C52 单片机设计的两相混合式步 进电机控制系统具有体积小、可靠性高、功能丰富、 造价便宜等特点，适用范围广，具有很强的实用价 值和经济价值。
图 2 键盘及显示模块硬件原理图
键盘模块的特点在于用单片机的两个外部中断 来控制步进电机进行加、减速，即每引入一次外部 中断，步进电机加/减速一次。正转、反转、停止按 键分别由单片机的 P3.0、P3.1、P3.4 口引入。加速、 减速按键分别由单片机的 P3.2 和 P3.3 口引入。
LCD1602 的数据/命令选择端、读写选择端、使 能信号分别接在单片机的 P2.0、P2.1、P2.2 口上， 数据口接在单片机的 P0 口上。LCD1602 可以显示 步进电机的 5 种运行状态以及运行速度。5 位 LED 通过 74LS138 接在单片机的 P2.3—P2.5 口上，5 位 LD 分别用于表示步进电机的正转、反转、加速、减 速、停止 5 种运行状态。 2.3 驱动模块
根据步进电机的工作原理，当控制电路给驱动 电路发出相应的脉冲信号时，电机绕组的通电顺序 为 A+B+→A-B+→A-B-→A+B-，其 4 个状态按顺序 进行循环，电机则正向转动。若相序变为 A+B-→A-B-→A-B+→A+B+，电机则逆向转动。因 此，当单片机 AT89C52 的引脚 P1.0 至 P1.7 输出的 脉冲时序依次为 10011001→01101001→01100110→ 10010110 时，控制各个开关管依次导通，产生相应 的正向通电时序，从而驱动步进电机正向旋转。同 样，当单片机的引脚输出的脉冲时序相反时，电机 则反向旋转。图 3 为驱动电路硬件原理图。