基于51单片机的步进电机控制-设计报告(说明书)及源程序(2)

原理
4、 接配置：EA（PIN31）。说明原因。
二、单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，
完成指定任务)
控制按钮
单片机
AT89c51
功率驱动
步进电
机
数码管显示模
7 1、 四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3；
2、 两个16位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1）
3、 一个串行通信接口；（SCON，SBUF）
4、 一个中断控制器；（IE，IP）
根据以上的方案比较与论证确定总体方案，确定硬件原理图。原理图如下：
图10 3.2
3.23.2
3.2主要
主要主要
主要器件资料
器件资料器件资料
器件资料

AT89C
AT89CAT89C
AT89C51
5151
51单片机
单片机单片机
单片机

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read
Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存
可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL
高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位
CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一
种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
·与MCS-51 兼容 ·4K
字节可编程FLASH存储器 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·1
28×8位内部RAM ·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路

·寿命：1000写/擦循环
8ULN2803
步进电机控制器
步进电机控制器步进电机控制器
步进电机控制器
ULN2803是一种大电流型高电压器件 ,步进电机控制器。内部电路如图11

图11 四
系统软件设计 4.1
4.14.1
4.1程序流程图
程序流程图程序流程图
程序流程图4.1
4.14.1
4.1







图
图图
图4.1
4.14.1
4.1

电机是否工作
正反转
显示正转
显示反转
是否停机 是否停机
处理电机速度 处理电机速度
停机返回
开始
显示清零
N
Y
N

N
反
正转
Y
Y Y 开
始程序初使化
串口是否
发送数据 调用子程序

结束
9 4.2
4.24.2
4.2程序设计
程序设计程序设计
程序设计

根据要求，可以将程序分为以下几个部份：
（1） 键盘输入程序设计
本系统使用的键盘较少，因此采用独立式键盘接口设计。独立式键盘适用于按键数量较
少的场合。独立键盘工作原理：通过上拉电阻接到+5V上。无按键，处于高电平状态，有键
按下电平为低。在消除抖动影响上是可以采用了软件消抖方法：在第一次检测到有键按下时，
执行一段延时子程序后（约5ms），再确认电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状
态电平，则确认真正有键按下，进行相应处理工作，消除了抖动的影响。
（2） 步进电机运行步数控制程序
此方案采用单相和双相交差通电处理方式。此方法具有运行速度稳定，运行步数准确无
误等优点。 第五章
第五章第五章
第五章

调试总结
调试总结调试总结
调试总结

5.1
5.15.1
5.1操作控制
操作控制操作控制
操作控制：
：：
：

本电路经调试符合题目要求，各项技术指标均达到设计的目的。具体操作控制方法如下： 1、当电机启停按钮时，步进电机根据制定默认状态开始转动；
2、当电机再启停按钮时，步进电机停止转动；
3、当电机换挡按钮时，步进电机速度快速转动；
4、当电机再换挡按钮时，步进电机速度缓慢转动；
5、当电机正反按钮时，步进电机反转；
6、当电机再正反按钮时，步进电机正转； 5.2
设计过程中遇到的主要问题以及解决办法
设计过程中遇到的主要问题以及解决办法设计过程中遇到的
主要问题以及解决办法
设计过程中遇到的主要问题以及解决办法

1、仿真时数码管显示有闪烁，在程序中多加上几次display（）函数即可。
2、步进电机在仿真调试的时候，出现往返转的情况，即不能正常转动，PROTEUS中的步进
电机MOTOR -STEPPER，不知道

具体型号，即不知道其内部接线结构，经过反复的调试，
才得以解决问题。在仿真调试成功的前提下，进行硬件调试的时候，出现步进电机不转
的情况，这是因为仿真的步进电机和硬件的步进电机是两个不同的型号，不同步进电机
所允许的最快转动速率是不同的，在设置延时程序的时间参数时，一旦超过此值，电机
就不能启动。所以硬件调试时，需要重新设置延时程序的时间参数，问题才得以解决。
3、 第一次烧写程序时烧不进去，不知如何解决。驱动也装好了，各方面都没问题就是不知
道问题出在哪里。
105.3
5.3 5.3
5.3 心得体会
心得体会心得体会
心得体会

步进电机的控制可以用硬件，也可以用软件通过单片机实现。本系统采用了软件方法，
即用单片机产生控制脉冲来控制步进电机的运行状态，这种方比采用硬件方法，即采用脉冲
分配器芯片进行通用换相控制，电路更加简单，成本更低。
在做本次设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计了。为了让自己的设计更加
完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的。在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的
专业课知识，如：C语言、模拟和数字电路知识等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学
习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。
设计结束了，但是从中得到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实
践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。此次设计更锻炼了我的毅力，我
觉得做任何事情要善始善终，不要中途放弃，只要自己认真的去对待，再难的问题也能找到
办法解决。
最后感谢张老师在我遇到困难时，给予我们的建议与鼓励。



附录
附录附录
附录一
一一
一:
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:引用文献
引用文献引用文献
引用文献

1
何丽民，《单片机初级教程》，北京航空航天大学出版社；
2 沙占友，王彦朋，孟志永，《单片机外围电路设计》，电子工业出版社；
3 童诗白，华成英，《模拟电子技术基础》，北京高等教育出版社；
4 康华光，陈大钦，《电子技术基础》，北京高等教育出版社；
5 黄继昌，张海贵，郭继忠，《实用单元电路及其应用》， …… 此处隐藏：2501字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……