单片机控制步进电机

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1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 步进电机相关说明

(1) 作为一种数字伺服执行元件，步进电机具有结构简单、运行可靠、控制方便、控制性能好等优点，广泛应用在数控机床、机器人、自动化仪表等领域。为了实现步进电机的简易运动控制，一般以单片机作为控制系统的微处理器，通过步进电机专用驱动芯片实现步进电机的速度和位置定位控制。

(2) 圆弧插补改进算法

逐点比较插补算法因其算法简单、易实现且最大误差不超过一个脉冲当量，在步进电机的位置控制中应用的相当广泛[1>。圆弧插补中，为了确定一条圆弧的轨迹，可采用：给出圆心坐标、起点坐标和终点坐标;给出半径、起点和终点坐标;给出圆弧的三点坐标等。在算法实现时这些参数若要存放在单片机内部资源有限的数据存储器（RAM）中，如果要经过复杂的运算才能确定一段圆弧，不但给微处理器带来负担，而且要经过多步运算，往往会影响到算法的精确度。因此选取一种简单且精确度高的插补算法是非常必要的。本文提出了一种改进算法：在圆弧插补中，无论圆弧在任何位置，是顺圆或是逆圆，都以此圆弧的圆心作为原点来确定其他坐标。因此只须给出圆弧的起点坐标和圆弧角度就可以确定该圆弧。如果一个轴坐标用4个字节存储（如12.36），而角度用2个字节存储（如45°），则只需要10个字节即可确定一段二维的圆弧。较之起其他方法，最多可节省14个存储单元。现以第I象限逆圆弧为例，计算其终点坐标。如图1所示，（X0，Y0）为圆弧的起点坐标，（Xe，Ye）为圆弧的终点坐标，θ为圆弧的角度。

圆弧半径：

终点坐标：

终点坐标相对X轴的角度：

(3) 步进电机的变频调速 虽然步进电机具有快速启停能力强、精度高、转速容易控制的特点，但是在实际运行过程中由于启动和停止控制不当，步进电机仍会出现启动时抖动和停止时过冲的现象，从面影响系统的控制精度。尤其是步进电机工作在频繁启动和停止时，这种现象就更为明显[2>。为此本文提出了一种基于单片机控制的步进电机加减速离散控制方法。加减速曲线如图2 所示，纵坐标是频率 f，单位为脉冲/秒或步/秒。横坐标时间 t，单位为秒。步进电机以 f0 启动后加速至 t1 时刻达到最高运行频率 f，然后匀速运行，至 t2 文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑,有帮助欢迎下载支持.

参考程序

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 1000H

MAIN: MOV R4,#04H ;设置步进电动机运行方式为单四拍

LOOP: JNB P1.4,LOOP ;启动按钮是否按下

JB P1.5,LOOP ;停止按钮是否按下

JB P1.6,POS ;是否为正转

AJMP NEG ;否则为反转

POS: MOV DPTR,#TABLE1;正转

LOOP1:CLR A

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A INC DPTR

JB P1.7,LOOP2 ;是否提速

MOV R5,#10

ACALL DELAY

LOOP2:MOV R5,#1

ACALL DELAY

DJNZ R4,LOOP1

AJMP MAIN

NEG: MOV DPTR,#TABLE2;反转

LOOP3:CLR A

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

INC DPTR

JB P1.7,LOOP4 ;是否提速

MOV R5,#10

ACALL DELAY

LOOP4:MOV R5,#1

ACALL DELAY

DJNZ R4,LOOP3

AJMP MAIN

TABLE1:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H

TABLE2:DB 0FEH,0F7H,0FBH,0FDH DELAY:MOV R7,#200

NOP

DEL1: MOV R6,#123

DEL2: DJNZ R6,DEL2

DJNZ R7,DEL1 ;延时[(123*2+1+1+2)*200+1+2]*4=50.001ms

武汉理工大学

信息工程课程设计报告书

课 程 名 称 单片机控制步进电机

课程设计总评成绩

学生姓名、学 号

学 生 专 业 班级

指 导 教 师 姓名

课程设计起止日期

课程设计基本要求

课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。

1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。

2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。

3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。

4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。

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-I 安徽建筑工业学院

毕 业 设 计（论文）

姓 名

专 业 电子信息工程

班 级 08电子②班

学 号

课 题 基于单片机的步进电机控制的设计

指导老师

2012年 6 月 1 日

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-II ——基于单片机的步进电机控制

电子与信息工程学院 电子信息工程专业 2008级2班 xxx

指导教师 xxx

摘 要

步进电机由于其精确性及其良好的性能得到广泛的应用，本文介绍了基于STC89C52单片机的步进电机控制系统的设计，在硬件部分，描述了该系统的硬

件配置工作原理，在单片机和步进电机之间选用了ULN2003驱动芯片，通过按键向单片机输送控制信号，控制步进电机的转速和正反转，实践表明系统性能优于传统的步进电机控制器。步进电动机由于用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此在众多领域有着极其广泛的应用。本文是一种基于单片机的步进电机的系统设计，用C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数码管显示出来。本文内容介绍了步进电机以及单片机原理、该系统的硬件电路、程序组成，同时对软、硬件进行了调试，同时介绍了调试过程中出现的问题以及解决问题的方法。经过实践应用证明，该控制系统的抗干扰能力以及稳定性都非常好。

关键字：步进电机；STC89C52单片机；ULN2003

Abstract 百度文库 - 好好学习，天天向上

-III Because of accuracy and well capability, the stepper motor is used in many

fields. Design of a stepping motor control system based on MCU-89C52 processor is