《步进电机课程设计报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步进电机课程设计报告.doc（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、题目名称步进电机控制系统一、设计内容1步进电动机简介。（略）2. 在PC系统机里，设计总线接口电路以及功率驱动电路控制X、Y两台三相反应式步进电机55BF004，用软件完成脉冲分配任务，由LED显示X、Y两台步进电机的实际转数。3. 具体控制要求为：使步进电机X和Y以每分钟6转的速率正向旋转10min、停3S；然后，使步进电机X以每分钟30转的速率反向旋转10min，同时使Y以每分钟50转的速率反向旋转。4. 典型的步进电机控制系统如下图所示CPU接口驱动器步进电机负载 图1.微机控制步进电机系统原理框图5. 55BF004步进电机主要技术数据 相数：三相 步距角：1.50 每相静态电流：3A
2、 电压：27V 脉冲分配方式：三相六拍 最高空载起动频率：2200Hz二、设计任务：1. 利用Intel 8088CPU及其相应的外围扩展电路及接口电路，设计系统硬件原理图，并绘制于号工程图纸。2. 给出程序的设计思路，设计系统软件流程框图，并绘制于3号工程图纸。3. 完成设计说明书（总结报告）。具体内容包括： 课题名称、班级、学号、姓名、指导教师； 摘要、关键词、目录； 设计任务书； 硬件系统说明（硬件设计思路、系统构成框图、芯片选择、存储空间与I/O地址分配）； 软件系统说明（软件设计思路、程序清单及必要的注释）； 主要单元电路的设计及参数计算； 列出所用元器件及集成芯片型号； 指出所设计
3、电路的创新点和方案的优缺点； 总结体会； 参考文献。三、课程设计总结报告要求课程设计总结报告是对学生写科学科研总结报告的能力训练，通过写报告不仅把设计，组装，调试的内容进行全面总结，而且把实践间内容上升到理论高度。总结报告应包括以下几点：1、课题名称；2、设计内容及要求；3、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图；4、画出完整的硬件电路图，并说明电路的工作原理；5、画出软件流程框图，写出程序清单并加必要注释；6、总结所设计电路的特点和方案的优缺点；7、列出系统需要的元器件；8、列出参考文献；9、收获、体会。 指导教师签名：设计内容及要求在PC系统机里，设计总线接口电路以及功率驱动电路控制X、Y
4、两台三相反应式步进电机55BF004，用软件完成脉冲分配任务，由LED显示X、Y两台步进电机的实际转数。要求使步进电机X和Y以每分钟6转的速率正向旋转10min、停3S；然后，使步进电机X以每分钟30转的速率反向旋转10min，同时使Y以每分钟50转的速率反向旋转。设计原理AT89C51芯片简介：AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和
5、输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图1。XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。时钟振荡器：AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引起XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路
6、。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，推荐使用30pF左右，如果使用陶瓷谐振器建议选择40pF左右。芯片主要特性与MCS-51 兼容 ，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM 32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源 可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路设计原理框图时钟振荡器及RST信号AT89c51单片机电机显示速度减速加速停止1反转
7、2正转1正转2反转反转正转设计程序代码及流程图org 00hjmp disp ;显示初始速度为0stop:orl p1,#0ffh ; 步进电机停止loop:jnb p0.0,for2 ; 如果p0.0按下正转 jnb p0.1,rev2 ; 如果p0.1按下反转 jnb p0.2,stop1 ; 如果p0.2按下停止 jmp loop ;反复监测键盘 for:mov r0,#00h ;正转到tab取码指针初值for1:mov a,r0 ;取码 mov dptr,#table ; movc a,a+dptr jz for ;是否到了结束码00h cpl a ;把acc反向 mov p1,a ;
8、输出到p1开始正转 jnb p0.2,stop1 ; 如果p0.2按下停止 jnb p0.1,rev2 ; 如果p0.1按下反转 call delay ;转动的速度 inc r0 ;取下一个码 jmp for1 ;继续正转rev:mov r0,#05h ;反转到tab取码指针初值rev1:mov a,r0 mov dptr,#table ;取码 movc a,a+dptr jz rev ;是否到了结束码00h cpl a ;把acc反向 mov p1,a ;输出到p1开始反转 jnb p0.2,stop1 ; 如果p0.2按下停止 jnb p0.1,rev2 ; 如果p0.1按下反转 call
9、 delay ;转动的速度 inc r0 ;取下一个码 jmp rev1 ;继续反转stop1:call delay ; 按p0.2的消除抖动 jnb p0.2,$ ; p0.2放开否? call delay ;放开消除抖动 jmp stopfor2:call delay ; 按p0.0的消除抖动 jnb p0.0,$ ; p0.0放开否? call delay ;放开消除抖动 jmp forrev2:call delay ; 按p0.1的消除抖动 jnb p0.1,$ ; p0.0放开否? call delay ;放开消除抖动 jmp revdelay:jnb p0.3,fast ;判断p0
10、.3是否按下 jnb p0.4,slow ;判断p0.4是否按下 mov r1,#250 ;步进电机的转速20ms d1:mov r2,#248 djnz r2,$ djnz r1,d1 mov a,#5 显示速度 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov p2,a mov a,#4 mov dptr,#tab MOVC A,A+DPTR MOV P3,A retfast:mov r5,#150 ;加速 d2:mov r6,#148 djnz r6,$ djnz r5,d2 mov a,#9 ;显示速度 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov p2
11、,a mov a,#7 mov dptr,#tab MOVC A,A+DPTR MOV P3,A retslow:mov r3,#75 ;减速 d3:mov r4,#48 djnz r4,$ djnz r3,d3 mov a,#1 ;显示速度 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov p2,a mov a,#8 mov dptr,#tab MOVC A,A+DPTR MOV P3,A rettable: db 03h,09h,0ch,06h ;正转表 db 00 ;正转结束 db 03h,06h,0ch,09h ;反转 db 00 ;反转结束disp:mov a,#0 ;
12、显示子程序 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov p2,a mov a,#0 mov dptr,#tab MOVC A,A+DPTR MOV P3,A jmp looptab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h;数码表 db 092h,082h,0f8h,080h,090h; end仿真截图正反转(速度54r/min)电机停止转动加速（速度97r/min） 减速（速度18r/min）停止（速度显示保持停止为前的速度）PCB图生成3D图所用器件清单电阻若干LED数码显示管芯片AT89C51按键开关电容晶振参考文献单片机原理与应用人民邮电出版社单片机原
13、理及应用技术电子工业出版社收获及体会这次课程设计我初步学会了单片机的使用。也是第一次将编程与仿真结合在一起。经过多次修改才做到了最后的结果。出现的问题：在第一次答辩时主要的问题是电机抖动和无法显示。在改变延时程序后抖动大为减少，使用静态显示方法也将显示问题解决了。缺陷及改进的想法：这次的设计还有许多需要完善的地方如：变速是只能实现3种速度的变化。速度显示是计算值，并不是电机实际值。改进的想法：速度的变化是通过改变延时程序来实现的。若以一个变量来控制延时，在每按一下加速或减速键时变量相应增加或减少一个值，这样就可以实现速度的连续变化。速度的显示可以加一个速度传感器，将电机的真实速度传到芯片，再通过程序将此速度显示出来。若能采用动态数码管显示的方法，就可以实现一组端口显示多位数值，便可解决端口不够的问题。
