基于单片机的步进电机控制课程设计报告

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1、单片机原理与接口技术课程设计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24单片机原理与接口技术课程设计目录1.前言12.整体设计22.1步进电机28BYJ-4822.1.128BYJ-48工作原理22.1.228BYJ-48参数22.2单片机32.2.1.概述32.2.2.单片机的选择42.2.3.单片机的基本结构424单片机原理与接口技术课程设计3.电路仿真设计63.1仿真软件Proteus的使用63.2单片机最小系统83.3液晶显示模块93.4步进电机及其驱动模块103.5键盘设计114.软件设计124.1KeilC51编程软件的使用及调试方法124.2软件设计要求1

2、34.3系统软件设计流程134.3.1软件总体设计框图134.4主程序144.4.1头文件144.4.2主程序154.4.3液晶模块164.4.4矩阵键盘模块184.4.5电机模块205.调试与功能说明205.1硬件调试216.结束语227.参考文献221.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。24单片机原理与接口技术课程设计20世纪末，电子技

3、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。步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB），永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分

4、为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。基于步进电机在社会实践中的广泛应用，本设计主要运用28BYJ-18步进电机，此产品小体积、高转速、底振动。具有结构紧凑、力矩大、输入功率小、噪音小、使用方便等特点。产品广泛用于空调器、电动器械、冷暖通阀门、热水器自动调温系统、自动化仪器、舞台灯光、安防视频监控、及单片机学习开发等领域。再用STC89C52单片机作为控制器来实现基于单片机的步进电机控制系统。2、整体设计2.1步进电机28BYJ-482.1.128BYJ-48工作原理本实验选择28BYJ-48步进电机作为设计对象，步进电机28BYJ4

5、8型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）24单片机原理与接口技术课程设计2.1.228BYJ-48参数1.极限参数：表2-1参数最小值最大值单

6、位工作温度1+60℃储存温度-20+75℃2.技术参数：表2-2参数值参数值电压VDC5空载牵入频率Hz≥500直流电阻25°CΩ±7%32空载牵出频率Hz≥600步距角5.625°/64绝缘耐压V1S600减速比1/64温升K≤５５牵入转矩（100Hz时）gf.cm250噪音dB≤４０自定位转矩gf.cm300驱动方式四相八拍连接线长：230mm，采用UL26AWG1061的电源线3.接线示意图图2.1接线示意图4.脉冲分配方式24单片机原理与接口技术课程设计图2.2脉冲分配方式2.2单片机2.2.1.概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简

7、称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。2.2.2.单片机的选择目前，我国生产很多型号的单片机，在此，我们采用型号为STC89C51的单片机。因为： STC89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbyt