1、完整版基于单片机的步进电毕业设计以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。广东岭南职业技术学院毕业设计（论文） 基于单片机的步进电机控制器设计（论文范例）学生姓名 指导教师 专 业 机电一体化 班 级 12机电2班 二级学院 现代制造学院 2015年3月基于单片机的步进电机控制器设计 摘 要 伴随着电子技术的不断发展，单片机技术在我们的生活和工业生产活动中有着广泛的应用。此处文字略。本文主要介绍了一个利用STC89C52 单片机、步进电机驱动器等来控制步进电机的实例，实现此处文字略。关键词：步进电机；单片机STC89C52；步进电机驱动器目 录 1.绪论.11.1课题研究目的及
2、意义.11.2步进电机的发展情况.11.3课题研究的内容.22.总体方案设计选择.22.1方案一介绍.22.2方案二介绍.32.3方案三介绍和选择.43.系统硬件选择和简介.43.1单片机的选择和STC89C52简介 .43.2步进电机的选择和28BYJ-48介绍.93.3驱动器的选择和ULN2003A介绍.124.硬件电路设计.134.1驱动电路.134.2显示电路.145.系统软件设计.155.1概述.155.2程序流程图.155.3程序说明.156.总结.167.致谢.17附录.18参考文献.201.绪论1.1课题研究目的及意义数字化技术不断的深入发展，在工业控制产品上广泛地应用到了数字
3、化控制的技术。步进电机是一种数字控制电动机的驱动元件, 可以很快地起动和停止操作。因步进电动机所组成的控制系统结构简单，价格低廉，性能上可以满足工业控制基本的要求，所以广泛应用于此处文字略。我们设计产品时不需要太高精度的控制，只要在满足了基本的要求之后，此处文字略。1.2 步进电机的发展情况1830年1860年：步进电机出现了原始的模型。最早的步进电机出现在1870年前后，以控制为目的应用在氩弧灯中，控制电极的输送机构。此处文字略。随着生产成本的降低，步进电机的价格也降低了，在很多自动化的设备里都可以方便的使用步进电机来实现位置的控制。1.3 课题研究的内容本设计主要是研究基于单片机的步进电机
4、控制，通过对步进电机的软件设计和硬件设计包括步进电机的结构、原理及应用，经过反复运行和调试，实现单片机对步进电机的启停控制，正反转控制。2. 总体方案设计选择以下介绍控制步进电机驱动器的几种方案。2.1 方案一介绍PLC控制步进电机的方案，很多场合里可以通过PLC控制步进电机的运动方向、运行速度、运行步数等状态。此处文字略。因此对于PLC的控制程序来说编写的过程比较简单，在程序里控制PLC的输出能够控制步进电机的工作方向、运行的转速和相应的步数。不必考虑PLC控制电机时换相的逻辑关系，而且也不必另外添加复杂的驱动电路。可以看下面的图。 图略。图11PLC控制步进电机2.2 方案二介绍可以使用功
5、率放大的驱动电路来控制步进电机，把控制电路和功率放大驱动电路整合起来，组成步进电机的驱动系统。这种控制电路的特点是设计简单，功能相对强大。这样的系统组成功能示意图如图12所示。这种方案可以采用开环控制或者是闭环控制。这两种控制方法各有优缺点，在开环控制的系统里，稳定性比较好，价格成本低，设计的方法可以简单的实现，但是不能够实现高精度的细分功能。此处文字略。该方案的缺点是功能比较单一，如果改变了控制的方案，就必须需重新设计电路系统，因此灵活性很差。图略。图12基于电子电路控制系统2.3 方案三介绍和选择基于单片机和proteus的步进电机控制电路的基本组成如图1所示。图13 基于单片机和prot
6、eus的步进电机控制电路的原理框图根据设计要求，采用的方案如下。此处文字略。3. 系统硬件选择和简介3.1 单片机的选择和STC89C52简介3.1.1 单片机的选择此处文字略。此处文字略。图31 MCS-51系列单片机管脚图图32 MCS-51系列单片机的复位电路和振荡电路此处文字略。 3.1.2 STC89C52简介此处文字略。图略。图33 P1口功能示意图此处文字略。图略。图34 P2口功能示意图此处文字略。图略。图35 P3口功能示意图此处文字略。图略。图36 线路板示意图3.2 步进电机的选择和28BYJ-48介绍3.2.1 步进电机的选择 此处文字略。图略。图37 两相步进电机正转
7、和反转工作过程示意图此处文字略。市场上有很多的步进电机，本课题选用BYJ系列永磁减速步进电机，因为它的价格便宜，安装方便而且使用简单。3.2.2 28BYJ-48介绍（1）28BYJ-48 的性能特点如下：此处文字略。红线接电源5V，橙色电线接P1.3口，黄色电线接P1.2口，粉色电线接P1.1口，蓝色接P1.0口。我们可以使用ULN2003放大输出电流，再连接到需要的相应的电机端口，这样可以解决单片机输出接口的电流信号不够大的问题，如下面的图：图略。图38 ULN2003放大输出电流电路的示意图橙黄粉蓝十六制（P1口）10000x0811000x0c01000x0401100x0600100
8、x0200110x0300010x0110010x09顺序刚好相反所以可以定义旋转相序uchar code CCW8=0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09; 逆时钟的相序表uchar code CW8=0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08;正时钟的相序表（3）28BYJ-48工作原理此处文字略。图略。图39 28BYJ-48的示意图3.3 驱动器的选择和ULN2003A介绍3.3.1 驱动器的选择本文所选的驱动器是高耐压、大电流达林顿陈列，正如名字一样，此驱动器的优点在于高耐压和大电流。3.3.2 ULN200
9、3A的选择ULN2003采用DIP-16或SOP-16塑料封装。ULN2003的电路结构示意图如下:图39 ULN2003的电路结构示意图4. 硬件电路设计 4.1 驱动电路此处文字略。驱动电路的示意图如下：图41 驱动电路的示意图 4.2 显示电路此处文字略。显示电路的示意图如下： 图42 显示电路的示意图图略。图43 ULN2003电路的示意图此处文字略。此处文字略。5. 系统软件设计5.1 概述本设计采用了单片机STC89C52作为整个步进电机控制系统的运动控制核心部件，采用了电机驱动器ULN2003以及其外围电路构成整个系统的驱动部分，再加上此处文字略。该系统的具体功能和要求如下： 1
10、.单片机最小系统板的设计；2.设计兼并了两相两拍以及两相四拍的脉冲分配器;3.能实现步进电机的启停、正反转的控制；5.2 程序流程图此处文字略。图略。图51 流程图5.3 程序说明本设计使用了单片机STC89C52的P3.2P3.3P3.4来作为输入IO，进而控制步进电机的正转反转和停止，此处文字略。6. 总 结 经过为期一学期的学习和努力，本次设计顺利完成。 本设计通过单片机STC89C52和步进电机驱动器ULN2003A来控制步进电机的正反转以及启停运作。我们将单片机、步进电机及其驱动器了组成一个操作方便，交互性强的简单系统。此处文字略。在设计的过程中，我翻阅了很多资料，此处文字略。 当我
11、们遇到问题的时候，我们通过和老师讨论以及上网了解相关的问题资料，以及通过不断的查找错误的原因，我们终于把问题解决了。我们这个小组3个人，分工协作，在这个过程中，我们都发挥出自己擅长的一面，收获良多。7.致 谢大学三年学习已经接近尾声了，带着一颗感恩的心对我的父母，老师和同学们表达我由衷的谢意。此处文字略。；感谢机电*班的同学三年来所给的关心、鼓励和支持。在这个团队中我做出的贡献是微不足道的，感谢我的队友们，感谢他们在整个毕业设计过程中的付出，感谢老师对我们的悉心指导。此处文字略。在此我祝他们前程似锦，事业有成！附 录本文的程序：#include reg52.()补充完整.略。此处文字略。补充完整.补充完整.补充完整.补充完整.补充完整.略。补充完整. 补充完整.补充完整.略。补充完整. 补充完整.补充完整.参考文献1 刘国永, 陈杰平. 单片机控制步进电机系统设计M. 安徽技术师范学院学报, 2002, 162 郑锋.51单片机典型应用开发范例大全M.中国铁道出版社，2011.103 李朝清，单片机原理及接口技术M.北京：北京航空航空航天大学出版社，19994 张义和.例说51单片机（C语言版）M.人民邮电出版社2010.065 刘宝延、 程树康，步进电动机及其驱动控制系统 M .1997年11月第一版6 刘复华. 单片机及其应用系统. M .清华大学出版社，1992
