《单片机》步进电机控制系统课件.ppt

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1、本项目共分五个任务完成，共12个学时项目的设置与安排：步进电机工作原理、数码管显示原理及工作方式、键盘扫描原理、项目编程与仿真、项目扩展部分等。主要内容包括：电梯模拟控制系统项目四：电梯模拟控制系统任务一：步进电机的工作原理及电路组成一、步进电机的应用自动化机械：剥线机、绕线机、雕刻机、打印机、打字机、复印机和传真机等办公自动化设备，机械、纺织、化工，轻工、包装、军工、电子、安防摄像机、医疗器械、激光、雕刻、舞台灯光等行业的自动化控制系统，空调器等家用电器。还有工厂里的自动生产线，SMT贴片机，伺服机等等好多都要用到。电梯模

2、拟控制系统任务一：步进电机的工作原理及电路组成二、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步进电机件。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，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。电梯模拟控制系统任务一：步进电机的

3、工作原理及电路组成三、步进电机的驱动电梯模拟控制系统时序为：0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09，即：A，AB，B，BC，C，CD，D，DA，A，AB·····这步进电机的控制时序，如果想反转，则把时序颠倒就可以了，如：DA，D，CD，C，BC，B，AB，A，·····。电梯模拟控制系统任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路一、数码管的结构原理常用LED数码管内部引脚图片上图是一个7段带小数点10引脚的LED数码管，引脚定义每一笔划都是对应一个字母表示，DP是小数点。透过分时轮流控

4、制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O口，而且功耗更低。二、数码管驱动方式静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。优点是编程简单，显示亮度高缺点是占用I/O端口多静态显示动态驱动

5、是将所有数码管的8个显示笔划“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。动态显示电梯模拟控制系统任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路三、矩阵键盘简介电梯模拟控制系统这样，一个端口（如PIC单片机的RB口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条

6、线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。四、本项目中的键盘电路原理图电梯模拟控制系统任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路电梯模拟控制系统任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路四、本项目中的键盘电路原理图由原理图我们可以看出，4*4键盘是由单片机RB4-RB7四个引脚控制键盘的行循环输出

7、，由RB0-RB3四个引脚进行列检测，当给定RB4-RB7某一行低电平，其余行全给高电平时，由列控制RB0-RB3进行逐列扫描，当检测到某一列输入低电平时，以确定哪个按键被按下。四个独立按键是由直流电源通过10K的电阻与四个独立按键相连接并且分别与单片机接口RB0-RB3相连，当按下某一个按键时，单片机相应端口会检测到低电平，即可确定是哪一个独立按键被按下。按键结果会在数码管显示模块中显示出来。原理图分析五、分组讨论以下问题1、2个数码管的电路与6个数码管电路有何区别？2、在不用独立按键模块后，能否检测？3、在矩阵按键电路中

8、，如果两个按键同时按下，能否被检测到？4、各自的心得体会电梯模拟控制系统任务二：键盘及数码管的工作原理及控制电路任务三：搭建数码管显示系统的仿真平台一、本项目中的主要元件列表如下电梯模拟控制系统元件元件名元件标号型号单片机PIC16F877AU1PIC16F877A按钮开关BUTTON17