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单片机课程设计报告
步进电机控制设计
姓名： 黄盛海 201030480108 詹志勋 201030480125 郑榕生 201030480128 班级： 10车辆工程1班 指导老师： 李震 姜晟 日期： 2012.6.18~6.20
华南农业大学工程学院
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摘要：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，它的的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。
本次课程设计主要采用AT89S52芯片，用汇编语言编写出电机的正转、反转、加速、减速、停止程序，通过单片机、电机的驱动芯片ULN2003以及相应的按键实现以上功能，并且步进电机的工作状态要用相应的发光二极管显示出来。控制系统主要由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计包括单片机的最小系统模块、电源模块、控制模块、步进电机ULN2003A驱动模块、彩灯显示模块5个功能模块的设计。并且通过仿真控制系统对硬件、软件进行了调试和改善，实现了上述功能。本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。
关键词：步进电机 单片机 电脉冲 驱动系统 汇编语言
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目录
1、课程设计目的及要求……………………………………4 2、整体系统分析……………………………………………4 3、硬件系统分析……………………………………………6 4、软件系统分析……………………………………………10 5、调试结果…………………………………………………10 6、结论………………………………………………………11 7、参考文献……………………………………………………12
附一：源程序…………………………………………………12
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1. 课程设计目的及要求
1.1 课程设计目的
?增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解； ?掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、存贮器、I/O口、A/D转换等；
?了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程及实现方法。 1.2 课程设计要求
?设计一个步进电机控制器，要求用多个按键控制电机的启动/停止、加速、减速、反转等控制功能；
?用彩灯显示电机的转动状态，如加速就控制彩灯快速闪烁，减速则控制彩灯慢速闪烁等。
2. 整体系统分析
2.1步进电机控制工作原理
步进电机实际上是一个数字\\角度转换器，也是一个串行的数\\模转换器。步进电机的基本控制包括启停控制、转向控制、速度控制、换向控制4 个方面。从结构上看 ,步进电机分为三相、四相、五相等类型 ,本次设计的是四相电机。四相步进电机的工作方式有单四拍、双四拍和单双八拍3 种 。
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28BYJ-48步进电机：
2.1.1步进电机的启停控制
步进电机由于其电气特性,运转时会有步进感 ,即振动感。为了使电机转动平滑 ,减小振动 ,可在步进电机控制脉冲的上升沿和下降沿采用细分的梯形波 ,可以减小步进电机的步进角 ,提高电机运行的平稳性。在步进电机停转时 ,为了防止因惯性而使电机轴产生顺滑 ,则需采用合适的锁定波形 ,产生锁定磁力矩 ,锁定步进电机的转轴 ,使步进电机的转轴不能自由转动。
2.1.2步进电机的转向控制
如果给定工作方式正序换相通电 ,步进电机正转。若步进电机的励磁方式为单四拍，即 A -B –C - D。如果按反序通电换相，即则电机就反转。
2.1.3步进电机的速度控制
如果给步进电机发一个控制脉冲 ,它就转一步 ,再发一个脉冲 ,它会再转一步。2 个脉冲的间隔越短 ,步进电机就转得越快。调整送给步进电机的脉冲频率 ,就可以对步进电机进行调速。
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