51单片机控制步进电机程序及硬件电路图

在这里介绍一下用51单片机驱动步进电机的方法。

这款步进电机的驱动电压12V，步进角为 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!!该步进电机有6根引线，排列次序如下：1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、 5:黄色、6:黑色。

采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。

ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压，可能力矩不是很大，大家可自行加大驱动电压到12V。

;******************************************************************** *************;**************************** 步进电机的驱动***************************************; DESIGN BY BENLADN911 FOSC = 12MHz 2005.05.19;---------------------------------------------------------------------------------; 步进电机的驱动信号必须为脉冲信号!!! 转动的速度和脉冲的频率成正比!!! ; 本步进电机步进角为 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!!;---------------------------------------------------------------------------------; A组线圈对应 P2.4; B组线圈对应 P2.5; C组线圈对应 P2.6; D组线圈对应 P2.7; 正转次序: AB组--BC组--CD组--DA组 (即一个脉冲,正转 7.5 度);----------------------------------------------------------------------------------;---------------------------- 正转--------------------------ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV R3,#144 正转 3 圈共 144 脉冲START:MOV R0,#00HSTART1:MOV P2,#00HMOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRJZ START 对 A 的判断,当 A = 0 时则转到 STARTMOV P2,ALCALL DELAYINC R0DJNZ R3,START1MOV P2,#00HLCALL DELAY1;-----------------------------反转------------------------ MOV R3,#144 反转一圈共 144 个脉冲START2:MOV P2,#00HMOV R0,#05START3:MOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRJZ START2MOV P2,ACALL DELAYINC R0DJNZ R3,START3MOV P2,#00HLCALL DELAY1LJMP MAINDELAY: MOV R7,#40 步进电机的转速M3: MOV R6,#248DJNZ R6,$DJNZ R7,M3RETDELAY1: MOV R4,#20 2S 延时子程序DEL2: MOV R3,#200DEL3: MOV R2,#250DJNZ R2,$DJNZ R3,DEL3DJNZ R4,DEL2RETTABLE:DB 30H,60H,0C0H,90H 正转表DB 00 正转结束DB 30H,90H,0C0H,60H 反转表DB 00 反转结束END。

51单片机按键控制步进电机加减速及正反转之前尝试用单片机控制42步进电机正反转，电机连接导轨实现滑台前进后退，在这里分享一下测试程序及接线图，程序部分参考网上找到的，已经实际测试过，可以实现控制功能。

所用硬件：步进电机及驱动器、STC89C52单片机、直流电源1、硬件连接图•注意：上图为共阳极接法，实际连接参考总体线路连接。

•驱动器信号端定义：PUL+：脉冲信号输入正。

( CP+ )PUL-：脉冲信号输入负。

( CP- )DIR+：电机正、反转控制正。

DIR-：电机正、反转控制负。

EN+：电机脱机控制正。

EN-：电机脱机控制负。

•电机绕组连接A+：连接电机绕组A+相。

A-：连接电机绕组A-相。

B+：连接电机绕组B+相。

B-：连接电机绕组B-相。

•电源连接VCC：电源正端“+”GND：电源负端“-”注意：DC直流范围：9-32V。

不可以超过此范围，否则会无法正常工作甚至损坏驱动器.•总体线路连接输入信号共有三路，它们是：①步进脉冲信号PUL+,PUL-；②方向电平信号DIR+，DIR-③脱机信号EN+，EN-。

输入信号接口有两种接法，可根据需要采用共阳极接法或共阴极接法。

在这里我采用的是共阴极接法：分别将PUL-，DIR-，EN-连接到控制系统的地端（接入单片机地端）；脉冲输入信号通过PUL+接入单片机（代码中给的P2^6脚），方向信号通过DIR+接入单片机（代码中给的P2^4脚），使能信号通过EN+接入（不接也可，代码中未接，置空）。

按键连接见代码，分别用5个按键控制电机启动、反转、加速、减速、正反转。

注意：接线时请断开电源，电机接线需注意不要错相，相内相间短路，以免损坏驱动器。

2、代码1.#include<reg51.h>2.#define MotorTabNum 53.unsigned char T0_NUM;4.sbit K1 = P3^5; // 启动5.sbit K2 = P3^4; // 反转6.sbit K3 = P3^3; // 加速7.sbit K4 = P3^2; // 减速8.sbit K5 = P3^1; //正反转9.10.sbit FX = P2^4; // 方向11.//sbit MotorEn = P2^5; // 使能12.sbit CLK = P2^6; // 脉冲13.14.inttable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};15.16.unsigned char g_MotorSt = 0; //17.unsigned char g_MotorDir = 0; //18.unsigned char MotorTab[7] = {12, 10, 8, 6, 4, 2,1};19.20.signed char g_MotorNum = 0;21.22.void delayms(xms);23.void mDelay(unsigned int DelayTime);24.void T0_Init();25.26.void KeyScan(void);27.28.29.30.void main(void)31.{32.T0_Init();33.// MotorEn = 0; //34.FX = 0;35.while(1)36.{37.KeyScan(); //38.}39.40.41.}42.43.void T0_Init()44.{45.TMOD = 0x01;46.TH0 = (65535-100)/256; // 1ms47.TL0 = (65535-100)%256;48.EA = 1;49.ET0 = 1;50.// TR0 = 1;51.52.}53.54.void T0_time() interrupt 155.{56.// TR0 = 0;57.TH0 = (65535-100)/256;58.TL0 = (65535-100)%256;59.T0_NUM++;60.if(T0_NUM >= MotorTab[g_MotorNum]) //61.{62.T0_NUM = 0;63.CLK=CLK^0x01; //64.}65.// TR0 = 1;66.}67.68.69.//--------------------------70.void KeyScan(void)71.{72.if(K1 == 0)73.{74.delayms(10);75.if(K1 == 0)76.{77.g_MotorSt = g_MotorSt ^ 0x01;78.// MotorEn ^= 1;79.TR0 = 1;80.FX ^= 0; //反转81.}82.}83.84.if(K2 == 0)85.{86.delayms(10); //正转87.if(K2 == 0)88.{89.g_MotorDir = g_MotorDir ^ 0x01;90.FX ^= 1; //加速91.}92.}93.94.if(K3 == 0) //95.{96.delayms(5); //加速97.if(K3 == 0)98.{99.g_MotorNum++;100.if(g_MotorNum > MotorTabNum) 101.g_MotorNum = MotorTabNum; 102.}103.}105.if(K4 == 0) //106.{107.delayms(5); // 减速108.if(K4 == 0)109.{110.g_MotorNum--;111.if(g_MotorNum < 0)112.g_MotorNum = 0;113.}114.}115.116.if(K5 == 0) //117.{118.delayms(10); // 正反转119.if(K5 == 0)120.{121.g_MotorSt = g_MotorSt ^ 0x01; 122.g_MotorDir = g_MotorDir ^ 0x01; 123.MotorEn ^= 1;124.TR0 = 1;125.while(1)126.{127.FX ^= 1; //128.delayms(90000);129.FX ^= 0; //130.delayms(90000);131.}132.}133.}135.136.void delayms(xms)//延时137.{138.unsigned int x,y;139.for(x=xms;x>0;x--)140.for(y=110;y>0;y--);141.}3、常见问题解答•控制信号高于5v一定要串联电阻，否则可能会烧坏驱动器控制接口电路。

基于51单片机控制步进电机正反转此次采用uln2003模块来链接步进电机；## 步进电机工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。

每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。

步进电动机的结构形式和分类方法较多，一般按励磁方式分为磁阻式、永磁式和混磁式三种；按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。

因此我们可以控制单片机I/O口的电平来控制步进电机，此次设计中采用四相单拍工作方式，在这种工作方式下,A、B、C、D 三相轮流通电,电流切换三次,磁场旋转一周,转子向前转过一个齿距角。

因此这种通电方式叫做四相单四拍工作方式。

1.电机正转代码unsigned char code tableZ[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};2.电机反转代码unsigned char code tableF[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08}；代码如下#include <reg52.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned charunsigned char code tableZ[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};unsigned char code tableF[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08};//²½½øµç»úzhengvoid delay(unsigned int t);sbit S3=P3^4; //反转sbit S4=P3^5; //反停sbit S5=P3^6; // 正停//正转写入数据void motor_z() { unsigned char i,j; for (i=0; i<8; i++) { if(S5==0){break;} for(j=0;j<8;j++){ P1 = tableZ[i]&0x1f; delay(50); } } }//反转写入数据void motor_f(){ unsigned char i,j; for (i=0; i<8; i++) { if(S4==0){break;} for(j=0;j<8;j++){ P1 = tableF[i]&0x1f;delay(50); } }}void delay(unsigned int t)//延时函数{ unsigned int k; while(t--) { for(k=0; k<60; k++) { } }}void main(){while(1){motor_z();if(S3 == 0){motor_f();}}}•1•2•3•4•5•6•7•8•9•10•11•12•13•14•15•16•17•18•19•20•21•22•23•24•25•26•27•29 •30 •31 •32 •33 •34 •35 •36 •37 •38 •39 •40 •41 •42 •43 •44 •45 •46 •47 •48 •49 •50 •51 •52 •53 •54 •55 •56 •1•3 •4 •5 •6 •7 •8 •9 •10 •11 •12 •13 •14 •15 •16 •17 •18 •19 •20 •21 •22 •23 •24 •25 •26 •27 •28 •29 •30 •31•33•34•35•36•37•38•39•40•41•42•43•44•45•46•47•48•49•50•51•52•53•54•55•56protel仿真图如下。

摘要8051单片机控制步进电机进行简单的转速控制，包括启停变换转速控制等。

利用利用单片机实验箱以模拟电压提供电机转速设定值，使用并行模数转换芯片ADC0809 进行电压信号的采集和数据处理转换得到速度给定的数字量，通过单片机的P1 口控制步进电机的控制端，使其按一定的控制方式进行转动。

调节步进电机转速，使其与给定值相当，最后，利用ZLG7290模块驱动LED数码管显示速度设定值。

通过这个单片机控制系统的设计来掌握A/D转换的原理，了解步进电机的工作原理，掌握它的转速控制方式和调速方法，并且掌握LED显示原理和ZLG7290模块的使用方法，用LED数码管显示模数转换的结果，设计电路的硬件接线图和实现上述要求的程序。

最后实现通过改变模拟电压就可以改变步进电机的转速控制，并且在LED 数码管上显示步进电机的转速这一功能。

关键词：51单片机调速步进电机LED显示绪论在进行51单片机的学习和实验过程中曾利用51单片机对步进电机进行过简单的控制，包括利用单片机试验箱对步进电机进行转角控制，方向控制等。

即按照设定的转动角度步进电机进行动作，来实现步进电机的实时控制，通过设定的方向来实现步进电机的方向反转控制等，并利用利用ZLG7290模块驱动LED数码管显示步进电机的设定值与步进电机实际所转过过的角度，同时显示步进电机的旋转方向等。

这次所进行的步进电机转速控制系统是对步进电机的另一种控制，即实现步进电机的转速控制而不是单单的转动角度控制，并且是通过模拟量输入来时时的控制步进电机的转速。

并且通过数码管来显示出所设定的步进电机的转速。

第一章系统程序及分析1.1对步进电机控制系统的设计要求进行设计，主程序程序如下：#include<reg51.h>#include"VIIC_C51.h"#include"zlg7290.h"sbit PA=P1^0;sbit PB=P1^1;sbit PC=P1^2;sbit PD=P1^3;sbit SDA=P1^7;sbit SCL=P1^6;sbit RST=P1^4;sbit KEY_INT=P1^5;unsigned char xdata *port;unsigned char count,count1=0,c[3],n;/*****************ADC0809*******************************************/int1()interrupt 2{count=*port;*port=0;}/*******************************************************************//*****************延迟函数*****************************************/delay(unsigned int t){unsigned int i;for(i=0;i<t;i++){TMOD=0X11;TH0=-500/256;TL0=-500%256;TR0=1;while(TF0!=1);TF0=0;}}/*****************脉冲函数********************************************/ time1()interrupt 3{if(count==0X00)count1=4;TH1=-3*1000000/(256*count);TL1=-3*1000000%(256*count);switch(count1){ case 0:{PA=1;PB=1;PC=0;PD=0;}break;case 1:{PA=0;PB=1;PC=1;PD=0;}break;case 2:{PA=0;PB=0;PC=1;PD=1;}break;case 3:{PA=1;PB=0;PC=0;PD=1;}break;default:{PA=0;PB=0;PC=0;PD=0;}}count1++;if(count1>=4){count1=0;}}/************************主函数*******************************************/ main(){ RST=0;delay(1);RST=1;delay(10);port=0x7ff8;EA=1;ET1=1;ET0=1;TMOD=0X11;TH1=-100000/256;TL1=-100000%256;TR1=1;EX1=1;IT1=1;*port=0;while(1){c[0]=count/100;c[1]=count%100/10;c[2]=count%10;for(n=0;n<3;n++)ZLG7290_SendCmd(0x60+(2-n),c[n]);}}1.2程序分析：程序的开头包含了3个头文件，第一个头文件<reg51.h>中对所有的特殊功能寄存器进行了SFR定义，只要引用了<reg51.h> 就可以直接引用特殊功能寄存器名。

2.3 51单片机增强型学习系统各组成部份原理图及功能简介2.3.1 共阴极数码管动态扫描控制图2.2 51单片机增强型学习系统的四位共阴极数码管动态扫描硬件连接原理图AT89S51单片机P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动8个TTL 逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上接电阻。

AT89S51单片机P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL 逻辑门电路。

对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR 指令）时，P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX @Ri 指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器SFR 区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。

Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。

在上面的硬件连接原理图里，我们用到的是P0和P2口控制四位数码管显示的。

四位数码管显示的方式是动态扫描显示，动态扫描显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。

其接口电路如上图是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起由单51单片机增强型学习系统片机的P0.0~P0.7控制，而每一个数码管的公共极（阴极）是各自独立地受单片机P2.7~P2.4控制。

CPU向字段输出口P0口送出字形码时，所有数码管接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管亮则取决于P2.7~P2.4的输入结果，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。

51单片机驱动步进电机__终极(完整版)在这里介绍一下用51单片机驱动步进电机的方法。

这款步进电机的驱动电压12V，步进角为 7.5度 . 一圈360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!!该步进电机有6根引线，排列次序如下：1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。

采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。

ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压，可能力矩不是很大，大家可自行加大驱动电压到12V。

;************************************************ ******************************;************************* 步进电机的驱动*************************************** ; DESIGN BY BENLADN911 FOSC = 12MHz 2005.05.19;---------------------------------------------------------------------------------; 步进电机的驱动信号必须为脉冲信号!!! 转动的速度和脉冲的频率成正比!!!; 本步进电机步进角为 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要48 个脉冲完成!!!;---------------------------------------------------------------------------------; A组线圈对应 P2.4; B组线圈对应 P2.5; C组线圈对应 P2.6; D组线圈对应 P2.7; 正转次序: AB组--BC组--CD组--DA组 (即一个脉冲,正转 7.5 度);----------------------------------------------------------------------------------;----------------------------正转-------------------------- ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100HMAIN:MOV R3,#144 正转 3 圈共 144 脉冲 START: MOVR0,#00H START1: MOV P2,#00H MOV A,R0MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTRJZ START 对 A 的判断,当 A = 0 时则转到 START MOV P2,ALCALL DELAY INC R0DJNZ R3,START1MOV P2,#00H LCALL DELAY1;-----------------------------反转------------------------MOV R3,#144 反转一圈共 144 个脉冲 START2:MOV P2,#00H MOV R0,#05 START3: MOV A,R0MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR JZ START2 MOV P2,A CALL DELAY INC R0DJNZ R3,START3 MOV P2,#00HLCALL DELAY1 LJMP MAINDELAY: MOV R7,#40 步进电机的转速 M3: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R7,M3RETDELAY1: MOV R4,#20 2S 延时子程序 DEL2: MOV R3,#200 DEL3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R3,DEL3 DJNZ R4,DEL2 RET TABLE:DB 30H,60H,0C0H,90H 正转表 DB 00 正转结束DB 30H,90H,0C0H,60H 反转表 DB 00 反转结束 END 51单片机控制四相步进电机拿到步进电机，根据以前看书对四相步进电机的了解，我对它进行了初步的测试，就是将5伏电源的正端接上最边上两根褐色的线，然后用5伏电源的地线分别和另外四根线（红、兰、白、橙）依次接触，发现每接触一下，步进电机便转动一个角度，来回五次，电机刚好转一圈，说明此步进电机的步进角度为 360/(4&times;5)＝18度。

用51单片机控制两相四线步进电机最近学习步进电机的驱动原理，照着教材自己实践了一下用ULN2003驱动28BYJ-48两相5线步进电机，可以正常转动。

手头有一个旧光驱，拆开发现里面有三个电机，其中有一个控制激光头寻迹的两相四线步进电机，我就用51的单片机让它也转起来。

一开始照葫芦画瓢用ULN2003驱动，结果发现无论如何也不行。

原来ULN2003基本没输出电流，只能驱动有公共端的两相五线、两相六线步进电机，不能驱动2相4线步进电机。

然后改用L293D驱动，可以转动。

通过按钮控制正反转时发现，按键释放后，电机迅速发热，烫手。

用万用表测量，发现电机A，A-或B，B-直接存在电位差！应该是按键释放时，IN1-IN4没有归零。

找到问题，就容易解决了。

修改程序，可以完美运行，键1按下正转，释放停下，键2按下反转，释放停下。

IN1-IN4分别接P1口的低四位。

工作方式选用8拍。

A 1 1 0 0 0 0 0 1A- 0 0 0 1 1 1 0 0B 0 1 1 1 0 0 0 0B- 0 0 0 0 0 1 1 1附上源程序，仅供参考。

#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit K3=P2^5;sbit K4=P2^4;//k3正转。

k4反转。

释放停止uchar code step_table[]={0x8,0xa,0x2,0x6,0x4,0x5,0x1,0x9};void delay(unsigned int m){unsigned int i,j;for(i=m;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void xp()//x轴正转{while(!K3){uint i;for(i=0;i<8;i++){P1=step_table[ i];delay(10);}}P1=0;//按键释放时，反转P1停在table某处，导致电机有电压从而使电机发热，需要归零。

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这款步进电机的驱动电压12V，步进角为度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!!该步进电机有6根引线，排列次序如下：1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。

采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。

ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压，可能力矩不是很大，大家可自行加大驱动电压到12V。

;*********************************************************************************;********** ******************步进电机的驱动***************************************; DESIGN BY BENLADN911 FOSC = 12MHz ;---------------------------------------------------------------------------------; 步进电机的驱动信号必须为脉冲信号!!! 转动的速度和脉冲的频率成正比!!!; 本步进电机步进角为度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!!;---------------------------------------------------------------------------------; A组线圈对应; B组线圈对应; C组线圈对应; D组线圈对应; 正转次序: AB组--BC组--CD组--DA组 (即一个脉冲,正转度);----------------------------------------------------------------------------------;----------------------------正转--------------------------ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV R3,#144 正转 3 圈共 144 脉冲START:MOV R0,#00HSTART1:MOV P2,#00HMOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRJZ START 对 A 的判断,当 A = 0 时则转到STARTMOV P2,ALCALL DELAYINC R0DJNZ R3,START1MOV P2,#00HLCALL DELAY1;-----------------------------反转------------------------MOV R3,#144 反转一圈共 144 个脉冲START2:MOV P2,#00HMOV R0,#05START3:MOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRJZ START2 MOV P2,ACALL DELAYINC R0DJNZ R3,START3MOV P2,#00HLCALL DELAY1LJMP MAINDELAY: MOV R7,#40 步进电机的转速M3: MOV R6,#248DJNZ R6,$DJNZ R7,M3RETDELAY1: MOV R4,#20 2S 延时子程序DEL2: MOV R3,#200DEL3: MOV R2,#250DJNZ R2,$DJNZ R3,DEL3DJNZ R4,DEL2RETTABLE:DB 30H,60H,0C0H,90H 正转表DB 00 正转结束DB 30H,90H,0C0H,60H 反转表DB 00 反转结束END。