单片机控制步进电机课程设计报告
单片机步进电机控制实验报告
单片机步进电机控制实验报告单片机步进电机控制实验报告引言：步进电机是一种常用的电动机，具有结构简单、体积小、转速稳定等优点，广泛应用于工业自动化、机械设备等领域。
本实验旨在通过单片机控制步进电机，实现电机的正转、反转、加速、减速等功能。
通过实验，深入了解步进电机的工作原理和控制方法，提高对单片机的编程能力。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握步进电机的工作原理，了解单片机控制步进电机的方法和步骤，并通过实验验证控制效果。
二、实验器材1. 步进电机：XX型号，XXV，XXA2. 单片机开发板：XX型号3. 驱动电路：包括电源、驱动芯片等三、实验原理步进电机是一种特殊的电动机，其转子通过电磁螺线管的工作原理实现转动。
步进电机的转子分为若干个极对，每个极对上都有一个螺线管，通过对这些螺线管施加电流，可以使转子转动。
单片机通过控制螺线管的电流，实现步进电机的控制。
四、实验步骤1. 连接电路：根据实验器材提供的电路图，将步进电机与单片机开发板相连接。
2. 编写程序：使用C语言编写单片机控制步进电机的程序。
程序中需要包括电机正转、反转、加速、减速等功能的实现。
3. 上传程序：将编写好的程序通过编程器上传到单片机开发板上。
4. 实验验证：通过按下开发板上的按键，观察步进电机的运动情况，验证程序的正确性。
五、实验结果与分析经过实验验证，编写的程序能够准确控制步进电机的运动。
按下不同的按键，电机可以实现正转、反转、加速、减速等功能。
通过调整程序中的参数，可以实现不同速度的控制效果。
实验结果表明，单片机控制步进电机具有较高的精确性和可靠性。
六、实验总结通过本次实验，我深入了解了步进电机的工作原理和控制方法，掌握了单片机控制步进电机的编程技巧。
实验中遇到了一些问题，如电路连接不正确、程序逻辑错误等，但通过仔细分析和排除，最终解决了这些问题。
通过实验，我不仅提高了对步进电机的理论认识，还锻炼了自己的动手实践能力和问题解决能力。
基于单片机的步进电机的控制课程设计报告
单片机课程设计报告步进电机控制学院:电气学院班级:电气0904:王浩学号:3090501097一．设计任务了解步进电机的原理，设计一套以51单片机为核心的步进电机控制器，步进电机采用四相四拍或四相八拍工作方式，键盘和显示器采用实验室试验箱。
了解十六只键组成的键盘（用于输入）及六只LED构成的显示器（用于显示）的原理，分别设计他们的程序，在电脑上进行仿真。
具体要求1、从键盘上输入正、反转命令，转速参数（16级）和转动步数显示在LED显示器上。
2、显示器上显示：第一位为0表示正转，为1表示反转；第二位0~F为转速等级，第三到第六位设定步数。
3、单片机依显示器上显示的正、反转命令，转速级数和转动步数进行相应动作，转动步数减为零时停止转动。
二．工作原理1、步进电机基本原理如图,当有一相绕组被通电激励时，磁通从正相齿，经过软铁芯的转子，并以最短路径流向负相齿，为使磁通路径最短，在磁场力的作用下，转子被迫移动，使最近的一对齿与被激励的一相对准。
那么,通过对它每相线圈中电流的顺序切换可使电机作步进式旋转。
相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
拍数：指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB或A-B-C-D-A,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角:对应一个脉冲信号电机转子转过的角位移. 步距角=360/(转子齿数*拍数)2、LED显示器原理LED显示器由七条发光二极管组成显示字段，有的还带有一个小数点。
将七段发光二极管阴极连在一起，称为共阴极接法，当某个字段的阳极为高电平时，对应的字段就点亮。
共阳极接法是将LED的所有阳极并联后接到+5v上，当某一字段的阴极为0时，对应的字段就点亮。
3、键盘接口原理键盘实际上是又排列成矩阵形式的一系列按键开关组成，用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。
本设计采用8155接口芯片构成的4*8键盘的接口电路，其中A口为输出，作为列线；C口为输入，作为行线。
单片机课程设计-单片机控制步进电机
单片机课程设计-单片机控制步进电机单片机课程设计单片机控制步进电机一、引言在现代自动化控制领域，步进电机以其精确的定位和可控的转动角度，成为了众多应用场景中的关键组件。
而单片机作为一种灵活、高效的控制核心，能够实现对步进电机的精确控制，为各种系统提供了可靠的动力支持。
本次课程设计旨在深入研究如何利用单片机来有效地控制步进电机，实现特定的运动需求。
二、步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制电机。
它由定子和转子组成，定子上有若干个磁极，磁极上绕有绕组。
当给绕组依次通电时，定子会产生磁场，吸引转子转动一定的角度。
通过控制通电的顺序和脉冲数量，可以精确地控制电机的转动角度和速度。
三、单片机控制步进电机的硬件设计（一）单片机的选择在本次设计中，我们选用了常见的_____单片机。
它具有丰富的引脚资源、较高的运算速度和稳定的性能，能够满足控制步进电机的需求。
（二）驱动电路为了驱动步进电机，需要使用专门的驱动芯片或驱动电路。
常见的驱动方式有全桥驱动和双全桥驱动。
我们采用了_____驱动芯片，通过单片机的引脚输出控制信号来控制驱动芯片的工作状态，从而实现对步进电机的驱动。
（三）接口电路将单片机的引脚与驱动电路进行连接，需要设计合理的接口电路。
接口电路要考虑信号的电平匹配、抗干扰等因素，以确保控制信号的稳定传输。
四、单片机控制步进电机的软件设计（一）控制算法在软件设计中，关键是确定控制步进电机的算法。
常见的控制算法有脉冲分配法和步距角细分法。
脉冲分配法是根据电机的相数和通电顺序，按照一定的时间间隔依次输出控制脉冲。
步距角细分法则是通过在相邻的两个通电状态之间插入中间状态，来减小步距角，提高电机的转动精度。
（二）程序流程首先，需要对单片机进行初始化设置，包括引脚配置、定时器设置等。
然后，根据用户的输入或预设的运动模式，计算出需要输出的脉冲数量和频率。
通过定时器中断来产生控制脉冲，并按照预定的顺序输出到驱动电路。
单片机课程设计步进电机
单片机课程设计 步进电机一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握步进电机的原理、结构及其在单片机控制系统中的应用。
2. 让学生了解步进电机的控制算法，如细分驱动、变速控制等。
3. 使学生能够运用所学知识，设计简单的单片机控制步进电机系统。
技能目标：1. 培养学生使用编程软件（如Keil、Arduino等）编写单片机程序，实现对步进电机的控制。
2. 培养学生运用电路原理图设计、搭建单片机控制步进电机的硬件系统。
3. 培养学生动手操作、调试单片机控制步进电机系统的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机控制技术及步进电机应用的兴趣，培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使其具备一定的项目实践能力。
课程性质分析：本课程为单片机课程设计，以实践操作为主，结合理论教学。
课程内容具有较强的实践性和应用性，旨在培养学生运用单片机技术解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的单片机基础知识，具有一定的编程和电路设计能力。
但大部分学生对步进电机及其控制技术了解较少，需要通过本课程的学习，提高实际应用能力。
教学要求：1. 结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节。
2. 采用项目驱动法，引导学生主动参与课程学习，培养其自主学习能力。
3. 注重课程评价，通过过程性评价和总结性评价相结合，全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 步进电机原理与结构- 介绍步进电机的种类、原理及结构- 分析步进电机的技术参数，如步距角、静力矩等2. 步进电机控制技术- 讲解步进电机的控制方式，如单脉冲控制、细分控制等- 探讨步进电机的变速控制原理及实现方法3. 单片机与步进电机接口技术- 介绍单片机与步进电机接口电路设计- 分析常用的步进电机驱动芯片及其应用4. 步进电机控制程序设计- 指导学生使用编程软件（如Keil、Arduino等）编写步进电机控制程序- 讲解程序设计中的关键算法，如PID控制、速度规划等5. 单片机控制步进电机系统实践- 布置实际项目任务，让学生动手搭建单片机控制步进电机系统- 指导学生进行系统调试，分析并解决实际问题6. 课程总结与评价- 对所学内容进行总结，巩固知识点- 进行课程评价，检验学生学习成果教学内容安排与进度：第1-2周：步进电机原理与结构、步进电机控制技术第3-4周：单片机与步进电机接口技术、步进电机控制程序设计第5-6周：单片机控制步进电机系统实践、课程总结与评价教材章节关联：本教学内容与教材中“步进电机控制技术”章节相关，涉及的内容包括步进电机原理、接口技术、控制程序设计等，为教材内容的拓展与实践。
单片机控制步进电机课程设计
第一章系统分析概述步进电机是用电脉冲信号控制，以实现对生产过程或设备的数字控制，它是过程控制中一种十分重要和常用的功率执行器件，它可以把脉冲信号转换成角位移，并且可用作电磁制动轮、电磁差分器或角位移发生器等，近年来由于计算机应用技术的迅速发展，步进电机常常和计算机一起组成高精度的数字控制系统。
由于它是由数字脉冲控制，因此非常适合于用单片机控制，本设计便是在此基础上，以MCS51型单片机为核心，并结合外围电路以步进电机为控制对象的控制系统。
1.1 功能简介本设计系统有单片机最小系统、8个按键输入控制、四个数码管显示和步进电机驱动电路一共四大部分组成，通过按键输入数值来控制步进电机转速，并且在数码管上显示数值（1）8个按键包括：数字键1～5；3个功能键：设置SET、清零CLR、开始START；（2）显示器上第一位显示次数，后三位显示每次行走的角度；（3）通过键盘的按键，设置步进电机各次的角度值；第一位设置次数，后三位设置角度值。
（4）按START键启动步进电机开始转动，按SET键停止；按CLR键清零。
1.2 方案选择1.2.1 步进电机驱动电路方案本设计的重点在于对步进电机的控制和驱动，设计中受控电机为四相六线制的步进电机（内阻33欧，步进1.8度，额定电压12V）方案一：使用多个功率放大器件驱动电机通过使用不同的放大电路和不同参数的器件，可以达到不同的放大的要求，放大后能够得到较大的功率，如图1-1，使用三极管组成的步进电机驱动电路。
但是由于使用的是四相的步进电机，就需要对四路信号分别进行放大，由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，而且电路的制作也比较复杂。
注：A、B、C、D分别为步进电机四相输入图1-1 三极管组成的步进电机驱动电路方案二：使用ULN2003芯片驱动电机ULN2003芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，如图1-2。
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；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。
控制步进电机实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序，实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验，加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面：1. 步进电机驱动模块：常用的驱动模块有ULN2003、A4988等，它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机：单片机是整个控制系统的核心，负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机：步进电机分为单相、双相和三相等类型，本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板：例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块：例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接（1）将步进电机驱动模块的输入端（IN1、IN2、IN3、IN4）分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
（2）将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
（3）将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
（4）将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
（5）将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序（1）初始化单片机I/O端口，设置P1口为输出端口，P3.0口为输入端口，P2口为输出端口。
（2）编写按键扫描函数，用于读取按键状态。
（3）编写步进电机控制函数，实现正反转、转速和定位控制。
（4）编写主函数，实现以下功能：a. 初始化数码管显示；b. 读取按键状态；c. 根据按键状态调用步进电机控制函数；d. 更新数码管显示。
3. 调试程序（1）将程序烧写到单片机中；（2）打开电源，观察数码管显示和步进电机运行状态；（3）根据需要调整程序，实现不同的控制效果。
单片机课程设计报告——单片机控制步进电机
单片机课程设计报告——单片机控制步进电机-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1江西农大单片机原理及应用课程设计报告设计课题：单片机控制步进电机专业班级：信工091班学生姓名：崔**指导教师：***2012 年 5 月目录目录 (1)1 设计任务书 (2)1.1 基本设计要求 (2)1.2 选作项目 (2)2 设计阐明 (3)2.1设计内容 (3)2.2设计要求 (3)2.3设备及工作环境 (4)3 系统方案整体设计 (4)3.1 设计思路 (4)4 硬件设计 (7)4.1 系统硬件设计 (7)4.1.1 最小单片机系统 (7)4.1.2 键盘设计 (8)4.2 系统工作原理论述 (8)5 软件设计 (11)5.1 分析论证 (11)5.1.1 步进电机运行驱动模块 (11)5.1.2 温度采集模块 (12)5.1.3 主函数模块 (12)5.1.4 整体功效 (12)5.2 程序流程图 (12)5.3程序清单 (13)6 调试过程及分析 (21)7 设计总结 (23)参考文献 (24)1 设计任务书1.1 基本设计要求（1）用万能板、主芯片AT89S52、35BYJ412步进电机、BLN2003以及其他周围原件芯片完成实验设计。
（2）程序的首地址应使目标机可以直接运行，即从0000H开端。
在主程序的开端部分必须设置一个合适的栈底。
程序放置的地址须持续且靠前，不要在中间留下大批的空间地址，以使目标机可以应用较少的硬件资源。
（3）采用单片机控制一个三相单三拍的步进电机工作。
步进电机的旋转方向由正反转控制信号控制。
步进电机的步数由键盘输入，可输入的步数分别为3、6、9、12、15、18、21、24和27步，且键盘具有键盘锁功能，当键盘上锁时，步进电机不接受输入步数，也不会运转。
只有当键盘锁打开并输入步数时，步进电机才开始工作。
（4）电机运转的时候有正转和反转指示灯指示。
（5）电机在运转过程中，如果过热，则电机停止运转，同时红色指示灯亮，同时警报响。
基于51单片机的步进电机课程设计报告
目录绪论 (2)一、选题背景 (3)1.1课题背景 (3)1.2研究的目的和意义 (3)1.3课题研究的内容 (4)二、方案的论证 (4)2.1单片机简介 (4)2.2步进电机简介 (5)2.3仿真软件的介绍 (6)2.4驱动电路的选择 (6)三、设计或实验过程的论述 (7)3.1硬件电路的设计 (8)3.2软件部分 (9)四、基于AT89S52步进电机控制系统的实现 (15)4.1系统的故障及调试 (15)4.2设计结果 (16)五、总结与展望 (16)5.1总结 (16)5.2展望 (16)5.3 心得 (16)六、致谢 (17)附录一：参考文献 (18)附录二：电路原理总图 (19)附录三:元器件清单 (20)附录四：产品实物图 (21)步进电机的控制设计绪论单片机具有体积小、功耗小、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用与仪表仪器中，结合不同类型的传感器，可以实现诸如电压、功率、频率、温度、湿度、流量、速度、厚度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更强大。
例如精密的测量设备（功率表，示波器，各种分析仪）。
同时用单片机还可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
现在的单片机普遍具备通信接口，可以很方便的与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本都实现了单片机智能控制，从手机，电话机，小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
此外，单片机在工商，金融，科研，教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、大容量、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
单片机控制步进电机课程设计报告
郑州科技学院《单片机》课程设计题目单片机控制步进电机学生姓名专业班级电气工程及其自动化班学号院（系）电气工程学院指导教师完成时间 2015年11月13日目录1 前言 (1)2 总体设计方案与论证 (1)2.1 步进电机原理及控制技术 (1)2.2 方案论证 (3)2.3 系统总体硬件框图 (3)3 单元电路设计 (4)3.1 最小控制系统 (4)3.2 驱动电路 (5)3.3 按键电路 (6)3.4 显示电路 (6)4 程序设计 (7)5 软件仿真 (8)6 硬件的制作与调试 (10)7 总结 (11)参考文献 (13)附录1：总体电路原理图 (14)附录2：实物图 (15)附录3：元器件清单 (16)附录4：源程序 (17)1 前言步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件。
步进电动机的输入量是脉冲序列，输出量则为相应的增量位移或步进运动。
正常运动情况下，它每转一周具有固定的步数；做连续步进运动时，其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。
由于步进电动机能直接接受数字量的控制，所以特别适宜采用微机进行控制。
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，也可以采用单片机控制方式。
本文介绍一种用STC89C52作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和C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正反转，复位。
具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。
2 总体设计方案与论证2.1步进电机原理及控制技术由于步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，它不能直接接到交直流电源上，而必须使用专业设备，步进电机控制驱动器，典型步进电机控制系统如图2-1所示：图2-1 步进电机运行过程中频率变化曲线控制器可以发出脉冲频率从几赫兹到几千赫兹可以连续变化的脉冲信号，它为环形分配器提供脉冲序列，环形分配器的主要功能是把来自控制环节的脉冲序列按一定的规律分配后，经过功率放大器的放大加到步进电机驱动电源的各项输入端，以驱动步进电机的转动，环形分配器主要有两大类：一类是用计算机软件设计的方法实现环形分配器要求的功能，通常称软环形分配器。
基于单片机步进电机控制系统设计报告
1、设计目的与要求1.1、设计目的（1）了解步进电机的结构和工作原理。
（2）进一步掌握步进电机的控制方法。
（3）进一步掌握单片机硬件和软件的综合设计方法。
（4）能够使用电路仿真软件进行电路调试。
1.2、设计要求实现功能（1）电机工作方式为四相八拍；（2）实现电机的启、停功能；（3）实现电机的正、反转功能；（4）实现电机的加、减速功能.2、、整体设计方案2.1 、系统总体方案此次系统设计是采用单片机实现对步进电机的手动控制。
由单片机产生的脉冲信号通过单片机传送到驱动电路，脉冲信号经过放大后输出到步进电机，功率放大后驱动步进电机的转动。
步进电机是纯粹的数字控制电机，能够将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度[4]。
此次设计以单片机为核心，通过软件和硬件的结合实现步进电机的启停、正转、反转、加速、减速功能，并且步进电机所处的状态用相应的发光二极管来显示，可以显示速度以及方向。
用数码管显示速度和驱动方式。
电路主要通过三大块来设计，包括驱动模块设计、显示模块设计和按键控制模块设计。
此次设计预期实现的功能简述如下几点：（1）、用按键来控制步机电机的工作状态；（2）、能够切换三种工作模式；（3）、在不同的工作模式下能通过按键控制其正转、反转、加速、减速并且在工作过程中能够切换驱动模式；（4）、显示器要实现在驱动选择时能显示电机在哪一种模式下工作，而且在速度加减时能显示其1-7个档位的速度，并在状态显示中可以见证速度的快慢；（5）、利用显示器显示电机的正反转情况。
具体操作方案：首先，先在查阅资料的基础上，进行总体的理论分析与设计；其次，根据预期达到期望功能的要求设计系统方框图；然后，结合系统框图设计画出一个硬件电路图，能实现工作模式选择、正反转、加减速等功能；最后，根据硬件电路设计，编写程序并运用KEIL软件编译调试，之后结合程序对所设计的控制电路在Proteus中选择好元器件连接好，检查无误之后进行仿真。
基于单片机的步进电机控制系统单片机课程设计报告
基于单片机的步进电机控制系统单片机课程设计报告IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】微机原理与接口技术课程设计报告基于51单片机的步进电机控制系统学号姓名班级 2011级电子2班华侨大学电子工程系摘要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。
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。
它的运行速度和步距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。
本课程设计以STC89C52单片机作为微控制器，使用混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN进行驱动，实现了对步进电机运行状态的简单控制，并将其运行状态用LCD1602液晶显示。
本次设计能实现的功能有电机运行、停止，设置运行圈数，调节转速，电机正反转，点动等。
关键词：STC89C52单片机，28BYJ-48步进电机，ULN2003AN驱动芯片，LCD1602显示，电机控制，点动第一章总体设计方案本次课程设计本课程设计以STC89C52单片机作为微控制器，使用混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN进行驱动，实现了对步进电机运行状态的简单控制，并将其运行状态用LCD1602液晶显示。
本次设计能实现的功能有电机运行、停止，设置运行圈数，调节转速，电机正反转，点动等。
系统流程图如下：第二章硬件原理一、STC89c52单片机、STC89c52芯片简介STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含8kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及STC89C52引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
单片机课程设计步进电机报告
目录一、课程设计任务 (2)二、设计思路 (2)三、硬件原理图 (2)四、硬件连线 (2)五、单片机应用程序 (3)六、存在的问题和解决方法 (5)1、存在的问题 (5)2、解决方法 (6)3、设计总结与心得 (6)设计人：2015年6月25日一、课程设计任务利用DICE-5210K实验开发系统，编写步进电机控制软件实现：快速正转，设定步局距为80H，第5、6位从80H逐渐减小到0，转入快速反转，设定步局距为80H，第5、6位从80H逐渐减小到0，再转入快速正转，如此循环。
二、设计思路数码管显示各位内容为：显示位置 1 2 3 4 5 6显示内容0为正转1为反转0为快速1为慢速设定步距设定步距逐步减小1、检查P1.4是否为低电平来判断正反转，是则执行正转子程序，否则执行反转子程序。
2、步进电机一直是快速转动，第2位显示0一直不变。
利用延时子程序来设定它的快速慢速转，根据延时的长短来区别快速和慢速。
3、步局距一直是80H，设定它为80H不变。
4、不管正转还是反转都是从80H逐渐减小到0。
判断步局数是否为0，是0则转向下一个旋转循环，不为0则减1后显示在数码管上。
三、硬件原理图见A2图纸四、硬件连线1、确认KB1开关打在“一般模式”，KB2短路块插在MCS-51(1、2)位置上，SW1短路块插在“UP”位置。
SW3、SW4、SW5打在“ON”的位置。
2、在确认断电的情况下，取下DICE-5210K实验仪右上角锁紧插座上的AT89S52单片机芯片。
3、将40芯白色的扁平线上的IDC40插头与DICE-KEIL USB仿真器的IDC40插座插好，然后用随机配送的USB线将仿真器与PC机连接。
4、将40芯白色的扁平线另一头的40芯仿真头插在DICE-5210K实验仪右上角绿色锁紧插座上。
5、用双头线将P1.0~P1.3接至HA~HD。
五、单片机应用程序ORG 0000HLJMP STORG 0080HST: MOV P2,#0FFHMOV 7EH,#00HMOV 7DH,#01HMOV 7CH,#10HMOV 7BH,#10HMOV 7AH,#10HMOV 79H,#10H ;显示缓冲区赋初值MOV A,#43HMOV DPTR,#0FF20HMOVX @DPTR,A ;8155初始化，8155用于控制数码管和键盘 ;MOV R0,#59HMOV A,#7EH;MOVX @R0,AMOV DPTR,#2059HMOVX @DPTR,ADOJ0: MOV SP,#53HDOJ5: MOV R6,#80HMOV R7,#80HSHIT: MOV 78H,#20HMOV 7DH,#00HMOV 7EH,#00HMOV R3,#01HDOJ1: MOV P1,#03H ;顺时针转动子程序LCALL DEL0YLCALL GGJ0MOV P1,#06HLCALL DEL0YLCALL GGJ0MOV P1,#0CHLCALL DEL0YLCALL GGJ0MOV P1,#09HLCALL DEL0YLCALL GGJ0SJMP DOJ1SHIT2: MOV 78H,#20HMOV 7DH,#00HMOV 7EH,#01HMOV R3,#00HDOJ2: MOV P1,#09H ;逆时针转动子程序LCALL DEL0YLCALL GGJ0MOV P1,#0CHLCALL DEL0YLCALL GGJ0MOV P1,#06HLCALL DEL0YLCALL GGJ0MOV P1,#03HLCALL DEL0YLCALL GGJ0SJMP DOJ2;延时子程序DEL0Y: MOV A,7DH ;根据（7D）内容改变延时时间 SWAP AMOV R2,AMOV R5,#80HDEL1Y: DJNZ R5,DEL1YLCALL SSEEDJNZ R2,DEL1YRETGGJ0: CJNE R7,#00H,GGJ1 ;步距数为0停止CJNE R6,#00H,GGJ1 ;不为0，减1后显示AJMP DOJ4GGJ1: DJNZ R6,DOJ3DOJ4: LCALL DOJ7MOV R6,#80HCJNE R3,#00H,SHIT2LJMP SHITDOJ3: LCALL DOJ7RETDOJ7: MOV R0,#79HMOV A,R6LCALL PTDS5MOV A,R7LCALL PTDS5LCALL SSEE ;调用显示子程序RETPTDS5: MOV R1,A ;拆送数据子程序ACALL PTDS6MOV A,R1SWAP APTDS6: ANL A,#0FHMOV @R0,AINC R0RETSSEE: SETB RS1 ;换工作区MOV R5,#05HSSE2: MOV 30H,#20HMOV 31H,#7EHMOV R7,#06HSSE1: ;MOV R1,#21H ;字位MOV A,30HCPL A;MOVX @R1,AMOV DPTR,#0FF21HMOVX @DPTR,AMOV R0,31HMOV A,@R0MOV DPTR,#DDFFMOVC A,@A+DPTR ;取字形代码;MOV R1,#22H;MOVX @R1,A ;字形送入MOV DPTR,#0FF22HMOVX @DPTR,AMOV A,30HRR A ;右移MOV 30H,ADEC 31HMOV A,#0FFH;MOVX @R1,A ;关显示MOV DPTR,#0FF22HMOVX @DPTR,ADJNZ R7,SSE1 ;六位显示完了吗？DJNZ R5,SSE2 ;5次显示完了吗？CLR RS1RETDDFF: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HDB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89H,0DEHEND六、存在的问题和解决方法1、存在的问题设计过程中出现了两个问题，一是第二位始终显示1即慢速而实验要求是显示0即快速。
基于51单片机的步进电机控制系统单片机课程设计报告
微机原理与接口技术课程设计报告基于51单片机的步进电机控制系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项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。
基于单片机的步进电机控制课程设计报告
河南农业大学单片机课程设计报告题目名称：步进电机控制系统专业：电子信息工程班级：10 电信一班学号：1004101021学生姓名：汤炜炜指导老师：王玲2013年 6 月27 日目录1.前言 (1)2. 整体设计 (2)2.1步进电机28BYJ-48 (2)2.1.1 28BYJ-48工作原理 (2)2.1.2 28BYJ-48参数 (2)2.2单片机 (3)2.2.1.概述 (3)2.2.2.单片机的选择 (4)2.2.3.单片机的基本结构 (4)3. 电路仿真设计 (6)3.1 仿真软件Proteus的使用 (6)3.2单片机最小系统 (8)3.3液晶显示模块 (9)3.4步进电机及其驱动模块 (12)3.5键盘设计 (13)4. 软件设计 (14)4.1 Keil C51编程软件的使用及调试方法 (14)4.2软件设计要求 (15)4.3系统软件设计流程 (15)4.3.1软件总体设计框图 (15)4.4主程序 (16)4.4.1头文件 (16)4.4.2主程序 (16)4.4.3液晶模块 (16)4.4.4矩阵键盘模块 (18)4.4.5电机模块 (21)5. 调试与功能说明 (23)5.1硬件调试 (23)6. 结束语 (22)7.参考文献 (22)1.前言步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：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）。
您可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您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。
20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快，其中步进电机也广泛应用于数字控制系统，例如数控机床、绘图机、计算机外围设备、自动记录仪表、钟表和数—模转换装置等。
单片机步进电机课程设计
单片机步进电机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和编程方法，理解步进电机的运作机制；2. 使学生能够运用所学知识，设计并实现基于单片机的步进电机控制系统；3. 培养学生对步进电机参数的计算和调整能力，使其能够优化电机运行性能。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成单片机与步进电机的硬件连接；2. 提高学生编程实践能力，使其能够编写出稳定可靠的步进电机控制程序；3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，使其在遇到控制难题时，能够提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和自动化技术的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生团队协作意识，使其在项目实施过程中，能够主动与他人交流合作；3. 增强学生社会责任感，使其认识到所学知识在工业生产和日常生活中的应用价值。
本课程针对高年级学生，具有较强的实践性和综合性。
课程要求学生在掌握单片机基本原理的基础上，结合步进电机控制技术，培养实际操作和创新能力。
课程目标旨在分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估，以实现学生在知识、技能和情感态度价值观方面的全面提升。
1. 单片机基础原理：介绍单片机的硬件结构、工作原理，重点讲解内部资源如定时器、中断系统等；教材章节：第一章 单片机概述，第二节 单片机硬件结构。
2. 编程语言及开发环境：讲解单片机编程语言（C语言/汇编语言），介绍开发工具如Keil的使用；教材章节：第二章 单片机编程语言，第三节 开发工具及环境配置。
3. 步进电机原理及控制：讲解步进电机的工作原理，分类及特性，分析步进电机的控制方法；教材章节：第三章 步进电机原理，第四节 步进电机控制技术。
4. 硬件电路设计：指导学生设计单片机与步进电机的硬件连接电路，包括驱动电路的设计；教材章节：第四章 单片机接口技术，第五节 步进电机驱动电路。
5. 控制程序编写：教授学生编写步进电机控制程序，包括初始化、脉冲产生、方向控制等；教材章节：第五章 单片机程序设计，第六节 步进电机控制程序编写。
单片机电机步进控制实验报告
单片机电机步进控制实验报告I. 引言在现代工程领域中，单片机电机步进控制技术被广泛应用，它能够实现准确、高效的电机控制。
本实验旨在通过使用单片机控制电机步进运动，探索其应用和性能。
II. 实验目的本实验的主要目的包括：1. 了解单片机控制电机步进运动的原理；2. 掌握电机驱动器的接口和控制方法；3. 进行基本的电机步进控制实验；4. 能够通过程序控制电机实现不同步进模式。
III. 实验器材和布置1. 单片机开发板2. 电机步进驱动器3. 步进电机4. 连接线5. 电源实验布置如下：（这里可以插入实验布置的示意图或图片）IV. 实验步骤1. 连接硬件：将电机步进驱动器与单片机开发板连接，并将步进电机与驱动器相连接。
2. 编写初始化程序：在单片机开发环境中编写初始化程序，包括引入相关库和设置引脚的输入输出状态。
3. 编写电机控制程序：根据步进电机的类型和驱动器的接口，编写单片机控制程序。
程序中要包括控制电机旋转方向、转速和步进模式等的代码。
4. 载入程序并运行：将编写好的程序载入单片机，并通过开发板的编程接口进行烧录。
编程完成后，将电源接入，观察电机的运动情况。
5. 实验记录和分析：记录电机在不同程序设置下的运动情况，并进行分析和总结。
V. 实验结果与分析（这部分根据实验结果来进行详细的描述和分析，可包括电机的旋转方向、转速、步进模式切换等内容，并结合实验目的和预期结果进行分析。
）VI. 结论通过本次单片机电机步进控制实验，我们成功地掌握了电机步进控制的基本原理和方法。
通过编写控制程序，我们能够准确控制电机的运动方向、转速和步进模式。
该技术在工程中具有广泛应用前景，可在自动化控制、机器人技术等领域发挥重要作用。
VII. 实验总结本实验通过实际操控单片机和电机进行步进控制，加深了对单片机电机步进控制原理的理解。
同时，我们也熟悉了单片机开发环境的使用和编程技巧。
然而，本实验还存在一些不足之处，例如未对电机的精确度进行详细测试和分析。
单片机步进电机控制实验报告
单片机步进电机控制实验报告1. 实验背景步进电机是一种特殊的直流电机，具有精确定位、运行平稳等特点，广泛应用于自动化控制系统中。
本实验旨在通过单片机控制步进电机的转动，加深对步进电机原理和控制方法的理解。
2. 实验器材和原理实验器材•单片机开发板•步进电机•驱动模块•连接线实验原理步进电机按照一定步进角度进行转动，每转动一定步数，即转动特定的角度。
步进电机的控制需要通过驱动模块来实现，驱动模块与单片机进行连接，通过单片机的输出控制步进电机的转动。
3. 实验步骤步骤1：连接电路将单片机开发板与驱动模块通过连接线连接，确保连接线的接口正确连接。
步骤2：编写程序使用C语言编写控制步进电机的程序，并上传到单片机开发板中。
程序需要实现控制步进电机转动的功能，可以根据需要设置转动的方向和步数。
步骤3：设置参数根据实际情况设置步进电机的转动参数，例如转动方向、转动速度等。
确保设置的参数符合实验要求。
步骤4：开始实验将步骤1和步骤2准备好的电路和程序连接在一起，并开启电源。
通过单片机的输出控制步进电机的转动，观察步进电机的转动情况。
步骤5：记录实验结果记录步进电机的转动情况，包括转动方向、转动步数等信息。
观察步进电机的转动是否符合预期，记录任何异常情况。
步骤6：实验总结根据实验结果进行总结和分析，评估步进电机控制的效果。
分析实验中可能出现的问题和改进方向，并提出改进措施。
4. 实验注意事项•在实验过程中，严格按照操作步骤进行，避免出现操作失误。
•注意检查电路连接是否正确，确保连接稳固可靠。
•在进行步进电机控制时，注意控制信号的稳定性和准确性。
•注意观察步进电机的转动情况，及时记录转动信息。
•实验过程中如有异常情况出现，应立即停止实验并进行排查。
5. 实验结果根据实验步骤和注意事项进行实验，步进电机的转动情况符合预期，控制效果良好。
6. 实验总结本次实验通过单片机控制步进电机的转动，加深了对步进电机原理和控制方法的理解。
基于单片机的步进电机课程设计报告
设计题目：基于单片机的步进电机控制系统设计设计目的：综合运用所学的《单片机原理及应用》的理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用设计系统的能力。
以单片机为核心设计一个步进电机控制系统，要求能够通过键盘设置步进电机的正转和反转，加速和减速。
并在LED 数码管显示器上显示步进电机转速。
通过了解系统的软硬件构成及其特点，详细掌握怎样通过单片机控制其输出来控制步进电机的运转，并对应地在数码管上显示出来，更加系统的了解步进电机的组成，工作原理，控制方法。
设计要求：【1】进行方案论证，说明步进电机控制系统的工作原理【2】设计控制系统所需的硬件电路，给出电路原理图和元器件清单。
【3】给出软件流程图并编写程序源代码。
【4】完成系统的调试，给出调试结果并分析。
【5】了解单片机的内部结构，组成，学习单片机的工作原理以及内部工作状态，并熟悉在不同时刻，单片机的输入输出情况【6】了解步进电机的分类和用途，掌握步进电机的内部结构以及工作原理，并学习单片机简单控制步进电机的正转和反转，加速和减速【7】使用keil和proteus等软件进行系统的仿真，并在开发板硬件上实现。
锻炼自己的编程，调试能力。
设计条件：步进电机的工作原理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步进电机。
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，当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，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，同时也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。
电机的位置和速度与导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。
而方向由导电顺序决定(贴图：电机结构)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。
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2013 ~ 2014 学年第 1 学期《单片机原理及应用》课程设计报告题目：单片机控制步进电机专业：电子信息工程班级：姓名：指导教师：电气工程学院2013年10月20日任务书单片机控制步进电机摘要步进电机是一种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。
结合对步进电机的了解，然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明，采用89C51单片机来控制步进电机，用c程序来控制运行。
控制系统通过单片机存储器、I/O口、键盘、复位电路、晶振电路实现让步进电机正反转的功能。
并通过DS18B20测温来防止步进电机的温度过高。
单片机的控制系统由AT89C51单片机控制，具有抗干扰能力强，可靠性高而系统易扩展等优势。
本次课程设计着重于通过控制脉冲数来控制位移，实现准确定位。
基于步进电机本身的优越性和应用的广泛性，这正是用单片机控制步进电机课程设计的实际意义。
关键字：步进电机；角位移；单片机；脉冲目录第一章绪论 (1)1.1步进电机及其发展 (1)1.2步进电机的发展应用及前景 (1)1.3设备及工作环境 (1)第二章系统方案整体设计 (2)第三章硬件设计 (3)3.1 系统硬件设计 (3)3.1.1单片机晶振电路 (3)3.1.2单片机复位电路 (3)3.1.3 最小单片机系统 (4)3.1.4键盘设计 (4)3.1.5电机部分 (5)3.2 系统工作原理论述 (6)第四章软件设计 (9)4.1 分析论证 (9)4.1.1 步进电机运行驱动模块 (9)4.1.2 温度采集模块 (9)4.1.3 主函数模块 (10)4.1.4 整体功效 (10)4.2 程序流程图 (10)参考文献 (17)第一章绪论1.1步进电机及其发展步进电机又称为脉冲电动机或阶跃电动机，它是基于最基本的电磁感应作用，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
单片机控制的步进电机广泛地应用于工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机，大型望远镜，卫星天线定位系统等等。
随着经济的发展，技术的进步和电子技术的发展，步进电机的应用领域更加广阔，同时也对步进电机的运行性能提出了更高的要求。
步进电机的原始模型起源于1830年至1860年，1870年前后开始以控制为目的的尝试，应用于氩弧灯的电极输送机构中，这被认为最早的步进电机。
1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。
到20世纪60年代后期，在步进电机本体方面随着永磁材料的发展，各种实用性步进电机应运而生。
步进电机往后经过不断改良，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。
1.2步进电机的发展应用及前景我国步进电机的研究及制造起始于本世界50年代后期，从50年代后期到60年代后期，主要是高等院校和科研机构为研究一些装置而使用或开发少量产品。
我国在文化大革命中开始大量生产和应用步进电机，例如、、、、等各地都有投入生产，而且都在各行业使用，其中的驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的，当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路，还有电容耦合输入的计数器，触发器，环形分配器。
中等耐压的大功率半导体器件也完全国产化。
70年代初期，步进电机的生产和研究都有所突破，除反映在驱动器设计方面的长足进步以外，对反应式步进电机本体的设计研究发展到一个较高的水平。
70年代中期至80年代中期为成品发展阶段，新品种高性能电动机不断被开发。
至80年代中期以来，由于步进电机精确模型做了大量研究工作，各种混合式步进电机及驱动器作为产品广泛利用。
目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿制阶段。
这就给户在产品选型、使用中造成许多麻烦。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
1.3设备及工作环境(1) 硬件：AT89C51单片机一片、28BYJ48步进电机一台、温度传感器DS18B20芯片。
(2) 软件：Windows操纵系统、Keil C51软件、Proteus软件。
第二章系统方案整体设计步进电机28BYJ-48简介：图2—1 步进电机28BYJ-4828BYJ-48-5VDC步进电机是四相五线制电机，中间部分是转子，由一个永磁体组成，边上的是定子绕组。
当定子的一个绕组通电时，将产生一个方向的电磁场，如果这个磁场的方向和转子磁场方向不在同一条直线上，那么定子和转子的磁场将产生一个扭力将定子扭转。
依次改变绕组的磁场，就可以使步进电机正转或反转(比如通电次序为A->B->C->D正转，反之则反转)。
而且按照通电顺序的不同，可分为单四拍(A-B-C-D)、双四拍(AB-BC-CD-DA)、单双八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA)三种工作方式。
单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。
八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
第三章硬件设计3.1 系统硬件设计3.1.1单片机晶振电路对于89C51一般的晶振可以在1.2MHZ—12MHZ之间选择，这是电容C可以对应的选择10pf-30Pf。
对于本设计的电容C用30pF，晶振选用12MHZ。
晶振电路解法图3-2，一条引脚接在XTAL1,另一条接在XTAL2。
电路图如图2-1所示：图3-1 晶振电路3.1.2单片机复位电路复位是单片机的初始化工作，复位后中央处理器CPU和单片机的其它功能部件都处在一定的初始状态，并从这个状态开始工作。
为了防止程序执行过程中失步或运行紊乱，此处我们采用了上电复位及手动复位电路，电路图如图2-2所示：图3-2 复位电路3.1.3最小单片机系统XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51X1CRYSTALC120pFC220pFGNDR110kC320uFVCC234567891RP1RESPACK-8VCCVCC图3—3 单片机最小系统5V电源：给系统供电。
EA接高电平：表示运行部程序存储器下载的程序。
P0口接排阻：P0口开漏结构，使用时一般接排阻拉高电平。
3.1.4键盘设计图3—4 键盘电路该电路中采用独立键盘工作方式，共设有12个按键，左图分别由上到下分别为S1~S8，S1~S9分别提供3、6、9、12、15、18、21、24、27步选择功能。
S10为键盘锁，S11反转，S12正转。
其中有程序决定起作用。
3.1.5电机部分图3—5 电机控制电路该电路左边4B~5B分别接P0.4~P0.7，分别驱动步进电机的A,B,C,D相。
从而使电机转动。
因单片机的输出电流小，所以用ULN2003增大电流。
ULN2003简介如下：ULN2003 是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN 复合晶体管组成。
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、大电流达林顿列,由七个硅NPN达林顿管组成。
图3—6 ULN2003芯片引脚图该电路的特点如下：ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K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。
ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并能在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。
3.2 系统工作原理论述图3—7 总原理图该系统的工作核心CPU为ATMEL公司生产的AT89C51芯片将多种功能的8位CPU与FPEROM（快闪可编程/擦除只读存储器）结合在一个芯片上，是一种低功耗、高性能的CMOS 控制器，为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案，其性能价格比远高于同类芯片。
它与89C51指令系统兼容，片FPEROM允许对程序存储器在线重复编程，也可用常规的EPROM编程器编程，可循环写入/擦除1000次。
89C51含4KB的FPEROM，一般的EEPROM的字节擦除时间和写入时间基本上均为10ms，对于任一个实时控制系统来说，这样长的时间是不可能在线修改程序的。
CPU为Atmel公司生产的89C51/89C52/89C55等。
出厂所配晶振频率为11.0592MH,每个机器周期为1.085us,用户更换晶振以提高速度；存贮器为64K,前4K/8K20K在CPU部,其它程序在EPR0M27512中；数据存贮器为32K(62256),地址为8000—FFFFH；A口地址∶21O1H B口地址：2102H C口地址:2103H ；T低八位∶2104H T高八位∶2105H ；多路模拟开关的使用∶IN0∶P1=0F8H IN4：P1=0FCH IN1∶P1=0F9H IN5：P1=OFDHIN2∶P1=0FAH IN5：P1=0FEH IN3∶P1=0FBH IN7：P1=0FFH不掉电数据存贮器为∶500EH-507FH ；控制板∶160x1O9(mm) 供电∶+5V300mA +12V100mA -12V100mA ；AT89C1是一种低功耗、高性能的片含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和指令系统完全兼容；主要性能：与89C51 微控制器产品系列兼容；片有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器。