步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)姓名學(xué)院工學(xué)院專業(yè)自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱2012年6月18日南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制摘要本文應(yīng)用單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、字符型LCD，構(gòu)建了集步進(jìn)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)器為一體的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制及加、減速控制，以及采集溫度并根據(jù)溫度控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行了仿真。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)采用了軟硬件協(xié)同仿真的方法，可以有效地減少系統(tǒng)開發(fā)的周期和成本，仿真結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，最后給出了步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)，變頻調(diào)速，軟硬件協(xié)同仿真，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)INTHISPAPER,MICROCONTROLLER,STEPPERMOTORDRIVERCHIPS,CHARACTERLCD,BUILDASETOFSTEPPERMOTORCONTROLLERANDDRIVERASONEOFTHESTEPPINGMOTORCONTROLSYSTEMWEUSESOFTWAREALSOWITHHARDWARETOFINISHTHEDESIGNSYSTEMREALIZESTHESTEPPINGMOTOROFPOSITIVESCMDECELERATIONCONTROLDISPLAYSIMULATIONBYSOFTWAREANDHARDWAREDRIVINGSYSTEM目錄1緒論11引言12基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介2步進(jìn)電機(jī)概述21步進(jìn)電機(jī)的分類22步進(jìn)電機(jī)的工作原理221結(jié)構(gòu)及基本原理222步進(jìn)電機(jī)的幾個(gè)常用術(shù)語223步進(jìn)電機(jī)的控制3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)31系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案311系統(tǒng)的方案簡(jiǎn)述與設(shè)計(jì)要求312系統(tǒng)的組成及其對(duì)應(yīng)功能簡(jiǎn)述32步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)321驅(qū)動(dòng)電路的選擇322關(guān)于ULN2003芯片4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)41設(shè)計(jì)任務(wù)與器件選取42軟件實(shí)現(xiàn)圖（PROTEUS仿真）43程序設(shè)計(jì)5結(jié)論6致謝7參考文獻(xiàn)1緒論11引言步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)或階躍電動(dòng)機(jī)，國(guó)外一般稱為STEPPINGMOTOR，PULSEMOTOR或STEPPERSERVO，其應(yīng)用發(fā)展已有約80年的歷史。步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)變成直線位移或角位移的控制電機(jī)，其位移速度與脈沖頻率成正比，位移量與脈沖數(shù)成正比。根據(jù)電壓脈沖的分配方式，步進(jìn)電機(jī)各相繞組的電流輪流切換，在供給連續(xù)脈沖時(shí)，就能一步一步地連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的步數(shù)相同，在不丟步的情況下運(yùn)行，其步距誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累，精度高，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速、快速起停、正反轉(zhuǎn)控制等，這是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)。12基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介目前常見的步進(jìn)電機(jī)控制方案有基于電子電路的控制，基于PLC的控制，基于單片機(jī)的控制。本文將主要介紹最后一種。采用單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件相結(jié)合的控制方法。用軟件代替環(huán)形分配器，達(dá)到了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。系統(tǒng)中采用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動(dòng)線路。由于單片機(jī)的強(qiáng)大功能，還可設(shè)計(jì)大量的外圍電路，按鈕作為一個(gè)外部中斷源，設(shè)置了步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔次、停止等功能，采用中斷和查詢相結(jié)合的方法來調(diào)用中斷服務(wù)程序，完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制，顯示器及時(shí)顯示正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)速度等狀態(tài)。環(huán)形分配器其功能由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，采用軟件編程的辦法實(shí)現(xiàn)脈沖的分配。本方案有以下優(yōu)點(diǎn)1單片機(jī)軟件編程可以使復(fù)雜的控制過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和精確控制，避免了失步、振蕩等對(duì)控制精度的影響；2用軟件代替環(huán)形分配器，通過對(duì)單片機(jī)的設(shè)定，用同一種電路實(shí)現(xiàn)了多相步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，大大提高了接口電路的靈活性和通用性；3單片機(jī)的強(qiáng)大功能使顯示電路、鍵盤電路、復(fù)位電路等外圍電路有機(jī)的組合，大大提高系統(tǒng)的交互性。2步進(jìn)電機(jī)概述21步進(jìn)電機(jī)的分類步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的種類很多，從廣義上講，步進(jìn)電機(jī)的類型分為機(jī)械式、電磁式和組合式三大類型。1反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)VARIABLERELUCTANCE，簡(jiǎn)稱VR反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成的，轉(zhuǎn)子中沒有繞組。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，步距角可以做得很小，但動(dòng)態(tài)性能較差。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)有單段式和多段式兩種類型；2永磁式步進(jìn)電機(jī)PERMANENTMAGNET，簡(jiǎn)稱PM永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是用永磁材料制成的，轉(zhuǎn)子本身就是一個(gè)磁源。轉(zhuǎn)子的極數(shù)和定子的極數(shù)相同，所以一般步距角比較大。3混合式步進(jìn)電機(jī)HYBRID，簡(jiǎn)稱HB混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)?；旌鲜脚c傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。22步進(jìn)電機(jī)的工作原理221結(jié)構(gòu)及基本原理步進(jìn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子組成，可以對(duì)旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行高精度控制。當(dāng)電流流過定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)，該矢量場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁極磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一著該磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。因此，控制電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實(shí)際上就是以一定的規(guī)律控制定子繞組的電流來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。每來一個(gè)脈沖電壓，轉(zhuǎn)子就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，稱為一步。根據(jù)電壓脈沖的分配方式，步進(jìn)電機(jī)各相繞組的電流輪流切換，在供給連續(xù)脈沖時(shí)，就能一步一步地連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。通過電磁感應(yīng)定律我們很容易知道激勵(lì)一個(gè)線圈繞組將產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，分為北極和南極，見圖1所示。定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到與定子磁場(chǎng)對(duì)直。通過改變定子線圈的通電順序可使電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖1激勵(lì)線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)222步進(jìn)電機(jī)的幾個(gè)常用術(shù)語步距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子所應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度理論值。ZNQN2其中Z轉(zhuǎn)子的齒數(shù)N運(yùn)行拍數(shù)。齒距角相鄰兩齒中心線間的夾角ZQZ2步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速NZFN60步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是指步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)。運(yùn)行頻率是指拖動(dòng)一定負(fù)載使頻率連續(xù)上升時(shí)，步進(jìn)電機(jī)能不失步運(yùn)行的極限頻率。啟動(dòng)頻率是指在一定負(fù)載下直接啟動(dòng)而不失步的極限頻率。223步進(jìn)電機(jī)的控制（1）控制換相順序步進(jìn)電機(jī)的通電換相順序嚴(yán)格按照步進(jìn)電機(jī)的工作方式進(jìn)行。通常我們把通電換相這一過程成為脈沖分配。例如，步進(jìn)電機(jī)的八拍工作方式，其各相通電的順序?yàn)锳ABBBCCCDDDA（正轉(zhuǎn)）或DADCDCBCBBAA（反轉(zhuǎn)），通電控制脈沖必須嚴(yán)格這一順序分別控制A,B,C,D相得通電和斷電。（2）控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向如果按定的工作方式正序通電換相，步進(jìn)電機(jī)就正轉(zhuǎn)；如果按反序通電換相，則步進(jìn)電機(jī)就反轉(zhuǎn)。（3）控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速如果給定步進(jìn)電機(jī)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)成一步，再發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)的越快。因此，脈沖的頻率決定了步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出脈沖的頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。（4）調(diào)整單片機(jī)輸出地步進(jìn)脈沖頻率的方法軟件延時(shí)方法改變延時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度就可以改變輸出脈沖的頻率，但這種方法使CPU長(zhǎng)時(shí)間等待無法進(jìn)行其他工作，因此沒有實(shí)用價(jià)值。在單獨(dú)進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)的演示時(shí)可以采用。定時(shí)器中斷方法在中斷服務(wù)子程序中進(jìn)行脈沖輸出操作，調(diào)整定時(shí)器的定時(shí)常數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種方法占用CPU時(shí)間較少，是一種比較實(shí)用的調(diào)速法。用單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行速度控制，實(shí)際上就是控制每次換相的時(shí)間間隔。升速時(shí)，使脈沖頻率逐漸升高，降速時(shí)則相反。（5）步進(jìn)電機(jī)的三種運(yùn)行方式單四拍運(yùn)行方式當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳BCD時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈CBA時(shí)為反序。N4步距角57124360NZQZN則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需步進(jìn)脈沖數(shù)48雙四拍運(yùn)行方式當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳BBCCDDA時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈ACDBCAB時(shí)為反轉(zhuǎn)。N4步距角57124360NZQZN則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需步進(jìn)脈沖數(shù)48八拍運(yùn)行方式當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳ABBBCCCDDDA時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序DADCDCBCBBAA時(shí)為反轉(zhuǎn)N8步距角75312860NZQZN則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需步進(jìn)脈沖數(shù)96八拍運(yùn)行方式的步距角要比單四拍和雙四拍運(yùn)行方式的步距角小一半，所以步進(jìn)精度高一倍。表1步進(jìn)電機(jī)相序分配表3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)31系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案311系統(tǒng)的方案簡(jiǎn)述與設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)89C51來作為整個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制核心部件，采用了電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片及其外圍電路構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分，再加上作為執(zhí)行部件的步進(jìn)電機(jī)來構(gòu)成了一個(gè)基本的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的具體功能和要求如下1通過單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)單步或連續(xù)運(yùn)行。2使用按鍵控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行和正反轉(zhuǎn)。3通過按鍵設(shè)置步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)動(dòng)角度等，并將有關(guān)參數(shù)顯示在LCD顯示器上。4將運(yùn)行參數(shù)顯示在上位機(jī)，并可通過上位機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。5采集并顯示當(dāng)前溫度，并可根據(jù)溫度高低自動(dòng)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。312系統(tǒng)的組成及其對(duì)應(yīng)功能簡(jiǎn)述整個(gè)系統(tǒng)的組成包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，串口下載模塊，LCD顯示模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)模塊，獨(dú)立按鍵等模塊組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，它主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖，通過單片機(jī)的軟件編程代替環(huán)形脈沖分配器輸出控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小與單片機(jī)輸出的脈沖數(shù)成正比步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與輸出的脈沖頻率成正比，而步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的的方向與輸出的脈沖順序有關(guān)。與此同時(shí)，單片機(jī)將會(huì)把電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以及溫度值通過LCD顯示出來。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊負(fù)責(zé)將單片機(jī)發(fā)給步進(jìn)電機(jī)的信號(hào)功率放大，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。串口下載模塊主要是負(fù)責(zé)實(shí)行計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信，將在計(jì)算機(jī)里面編寫好的程序下載到單片機(jī)芯片當(dāng)中。LCD顯示模塊就主要是顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)向，和通過電機(jī)的電流等系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息。按鍵作為外部中斷源，和單片機(jī)端口連接，通過它設(shè)置了電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速，顯示溫度等功能。采用了中斷和查詢相結(jié)合的方法來調(diào)用中斷服務(wù)程序，完成了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳的及時(shí)的控制。32步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)321驅(qū)動(dòng)電路的選擇步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有多種，但最為常用的就是單電壓驅(qū)動(dòng)、雙電壓驅(qū)動(dòng)、斬波驅(qū)動(dòng)、細(xì)分控制驅(qū)動(dòng)等。單電壓驅(qū)動(dòng)是步進(jìn)電機(jī)控制中最為簡(jiǎn)單的一種驅(qū)動(dòng)電路，它在本質(zhì)上是一個(gè)單間的反相器。它的最大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因它的工作效率低，特別是在高頻下更顯的突出。它的外接電阻R要消耗相當(dāng)一部分的熱量，這樣就會(huì)影響電路的穩(wěn)定性所以此種驅(qū)動(dòng)方式一般只用在小功率的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路中。雙電壓驅(qū)動(dòng)是電路一般采用兩種電源電壓來驅(qū)動(dòng)，因這兩個(gè)電源分別是一個(gè)為高壓一個(gè)為低壓，因此也稱為高低壓驅(qū)動(dòng)電路。雙電壓驅(qū)動(dòng)電路的缺點(diǎn)是在高低壓連接處電流出現(xiàn)谷點(diǎn)，這樣必然引起力矩在谷點(diǎn)處下降。不宜于電機(jī)的正常運(yùn)行。對(duì)于斬波電路驅(qū)動(dòng)則可以克服這種缺點(diǎn)，并且還可以提高步進(jìn)電機(jī)的效率。所以從提高效率來看這是一種很好的驅(qū)動(dòng)電路，它可以用較高的電源電壓，同時(shí)無需外接電阻來限定期額定電流和減少時(shí)間常數(shù)。但由于其波形頂部呈現(xiàn)鋸齒形波動(dòng)，所以會(huì)產(chǎn)生較大的電磁噪聲。細(xì)分驅(qū)動(dòng)是用脈沖電壓來供電的，對(duì)于一個(gè)電壓脈沖，轉(zhuǎn)子就可以轉(zhuǎn)動(dòng)一步，一般會(huì)根據(jù)電壓脈沖的分配方式，步進(jìn)電機(jī)各相繞阻會(huì)輪流切換，固可以使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。細(xì)分控制的電路一般分為兩類，一類是采用線性模擬功率放大器的方法獲得階梯形電流，這種方法簡(jiǎn)單，但效率低。別一種是用單片機(jī)采用數(shù)子脈寬調(diào)制的方法獲得階梯電流，這種方法需要復(fù)雜的計(jì)算可使細(xì)分后的步距角一致。我們所使用的系統(tǒng)是小型步進(jìn)電機(jī)，對(duì)電壓和電流要求不是很高，故選擇驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A來驅(qū)動(dòng)，并通過軟件來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速。322ULN2003芯片ULN2003的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容。它的管腳連接圖如圖2所示,內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示圖2ULN2003管腳連接圖其主要特性為表2ULN2003主要特性表參數(shù)名稱符號(hào)數(shù)值單位輸入電壓VIN30V輸入電流IIN25MA功耗PD1W工作環(huán)境溫度TOPR20TO85貯存溫度TSTG55TO150ULN2003芯片概述與特點(diǎn)ULN2003芯片是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。功率電子電路大多要求具有大電流輸出能力，以便于驅(qū)動(dòng)各種類型的負(fù)載。功率驅(qū)動(dòng)電路是功率電子設(shè)備輸出電路的一個(gè)重要組成部分。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作過程是首先從P1口輸出00000001B，由于單片機(jī)與ULN2003連接只用到了P10P13，所以ULN2003與單片機(jī)連接的四個(gè)管腳中每時(shí)刻只有一個(gè)管腳處于導(dǎo)通狀態(tài)（采用單拍方式對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制），其他管腳處于斷開狀態(tài)。這樣就使得與ULN2003連接的步進(jìn)電機(jī)只有一個(gè)引出端導(dǎo)通。該系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)原理圖如圖3圖3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)41設(shè)計(jì)任務(wù)與器件選取設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1通過單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)單步或連續(xù)運(yùn)行。2使用按鍵控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行和正反轉(zhuǎn)。3通過按鍵設(shè)置步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)動(dòng)角度等，并將有關(guān)參數(shù)顯示在LCD顯示器上。4將運(yùn)行參數(shù)顯示在上位機(jī)，并可通過上位機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。5采集并顯示當(dāng)前溫度，并可根據(jù)溫度高低自動(dòng)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。器材選取80C51單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、按鈕、LCD液晶屏、鏈接導(dǎo)線、串口、晶振、ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片、電容、排阻、三極管、滑動(dòng)變阻器、DS18B20、蜂鳴器、電阻、電源。42軟件實(shí)現(xiàn)圖（PROTEUS仿真）圖4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)仿真圖實(shí)習(xí)過程中的部分截圖D714D613D512D41D310D29D18D07E6RW5RS4VS1VD2VE3LCD2LM016L電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)顯示為STOP,檔位為5檔，開機(jī)轉(zhuǎn)速為266R/MIND714D613D512D41D310D29D18D07E6RW5RS4VS1VD2VE3LCD2LM016L按下啟動(dòng)鍵后，轉(zhuǎn)向顯示出顯示“,即電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)43程序設(shè)計(jì)INCLUDEINCLUDE/內(nèi)部包含延時(shí)函數(shù)_NOP_DEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUINTUNSIGNEDINTDEFINEDELAYNOP_NOP_NOP_NOP_NOP_UCHARCODEFFW80XF1,0XF3,0XF2,0XF6,0XF4,0XFC,0XF8,0XF9/正轉(zhuǎn)相序編碼表UCHARCODEREV80XF9,0XF8,0XFC,0XF4,0XF6,0XF2,0XF3,0XF1/反轉(zhuǎn)相序編碼表SBITK1P14/單步SBITK2P15/運(yùn)行與停止SBITK3P16/時(shí)間設(shè)置SBITK4P17/加速SBITK5P32/減速SBITK6P33/方向轉(zhuǎn)換SBITK7P34/顯示溫度并自動(dòng)調(diào)速SBITDSP36/DS18B20輸入SBITLCD_RSP20SBITLCD_RWP21SBITLCD_ENP22SBITBEEPP23/蜂鳴器BITON_OFF0/運(yùn)行與停止標(biāo)志BITDIRECTION1/方向標(biāo)志BITFLAGUCHARCODET1“TEPC“UCHARCODEWENDU“0123456789“/利用一個(gè)溫度表解決溫度顯示亂碼UCHARCODECDIS0“WELCOMEWUUCHARCODECDIS1“STEPPINGMOTOR“UCHARCODECDIS2“CONTROLSYSTEM“UCHARCODECDIS3“STOPING“UCHARCODECDIS4“DW“UCHARCODECDIS5“RUNNING“UCHARCODECDIS6“R/MIN“UCHARCODECDIS7“RATE“UCHARCODECDIS8“ONESTEP“UCHARCODECDIS9“TIME“UCHARM,V0,Q0,J,IUCHARSBUF_TEMPUCHARRATE5UCHARANGLE0,TIME0/預(yù)設(shè)定速度檔UCHARDATA_TEMP1,DATA_TEMP2,DATA_TEMP3,DATA_TEMP4UINTZS,DATA_TEMPUINTNUM/定義的時(shí)候用UCHAR宏定義就會(huì)出錯(cuò)UINTNUM1UINTNUM2/VOIDDELAYUINTT/延時(shí)T毫秒函數(shù)UCHARKWHILETFORK0K號(hào)ELSEFORM0M0IDS0/給脈沖信號(hào)DAT1DS1/給脈沖信號(hào)IFDSDAT|0X80TMPDELAY4RETURNDAT/VOIDWRITEONECHARUNSIGNEDCHARDAT/寫一個(gè)字節(jié)UNSIGNEDCHARI0FORI8I0IDS0DSDATTMPDELAY5DS1DAT1/UNSIGNEDINTREADTEMP/讀取溫度UNSIGNEDCHARA0UNSIGNEDCHARB0UNSIGNEDINTT0FLOATTT0INIT_DS18B20WRITEONECHAR0