課程設(shè)計(jì)---三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　題 目: 三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有如下功能：用K0-K2做為通電方式選擇鍵，K0為三相單三拍，K1為三相雙三拍，K2為三相六拍；K3

2、為啟動(dòng)/停止控制；K4方向控制（正反轉(zhuǎn)）；K5速度控制（快慢兩檔）；用4位LED數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。用3個(gè)發(fā)光二極管顯示狀態(tài)：正轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)黃燈亮，不轉(zhuǎn)時(shí)綠燈亮。</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): </p><p>　　硬件設(shè)計(jì)：系統(tǒng)總原理圖及各部分詳細(xì)原理圖</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)：系統(tǒng)總體流程圖、步進(jìn)電機(jī)單三拍，雙三拍，三相六拍各模塊流程圖、

3、顯示模塊流程圖等</p><p>　　編寫(xiě)程序：能夠完成上述任務(wù)</p><p>　　完成符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　2011年6月20日~2010年6月30日</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：

4、 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的三相步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。其中使用80c51單片機(jī)作為主控芯片，利用ULN2003A集成電路，采用單極性驅(qū)動(dòng)方式，使步進(jìn)電機(jī)完成步進(jìn)電機(jī)三相單

5、三拍，三相雙三拍，三相六拍；啟動(dòng)/停止控制、方向控制；速度控制（快慢兩檔）；用4位LED數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。用3個(gè)發(fā)光二極管顯示狀態(tài)：正轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)黃燈亮，不轉(zhuǎn)時(shí)綠燈亮。</p><p>　　電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)思路清晰，同時(shí)利用KEIL和Proteus進(jìn)行聯(lián)調(diào)仿真，結(jié)果比較直觀。</p><p>　　關(guān)鍵字：步進(jìn)電機(jī)、單片機(jī)、單極性驅(qū)動(dòng)</p><p><

6、;b>　　目錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求5</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)5</b></p><p><b>　　1.2任務(wù)分析5</b></p><p>　　2 方案比較及選擇6</p><p>　　2.1 電機(jī)驅(qū)

7、動(dòng)選擇方案6</p><p>　　2.2 LED顯示選擇方案6</p><p>　　2. 3 按鍵狀態(tài)的讀取6</p><p>　　3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理7</p><p>　　3.1 步進(jìn)電機(jī)控制工作原理7</p><p>　　3.1.1 步進(jìn)電機(jī)的啟停控制7</p><p>　　3.

8、1.2步進(jìn)電機(jī)的工作原理7</p><p>　　3.1.3步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制7</p><p>　　3.1.4步進(jìn)電機(jī)的啟停控制8</p><p>　　3.1.5步進(jìn)電機(jī)的速度控制8</p><p>　　3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路8</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的整體框圖9</p><p&

9、gt;　　4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1 總體設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.2 步進(jìn)電機(jī)控制電路11</p><p>　　4.2.1啟/?？刂?、正/反轉(zhuǎn)控制、工作模式控制電路分析11</p><p>　　4.2.2步進(jìn)電機(jī)控制電路11</p><p>　　4.3顯示電路12</

10、p><p>　　4.3.1發(fā)光二極管顯示電路12</p><p>　　4.3.2八段數(shù)碼管顯示電路12</p><p>　　5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.1 總體設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.1.2 系統(tǒng)總體流程圖15</p><p>　　5.2 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)17<

11、;/p><p>　　5.2.1. 三相步進(jìn)電機(jī)模塊設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.2.2顯示模塊設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.5.2步進(jìn)電機(jī)調(diào)速模塊流程圖19</p><p><b>　　6 系統(tǒng)仿真20</b></p><p>　　7 小結(jié)及體會(huì)21</p><p

12、><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　附錄23</b></p><p>　　三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></

13、p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有如下功能：用K0-K2做為通電方式選擇鍵，K0為三相單三拍，K1為三相雙三拍，K2為三相六拍；K3為啟動(dòng)/停止控制、K4方向控制；K5速度控制（快慢兩檔）；用4位LED數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。用3個(gè)發(fā)光二極管顯示狀態(tài)：正轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)黃燈亮，不轉(zhuǎn)時(shí)綠燈亮。</p><p>　　硬件設(shè)計(jì)：系統(tǒng)總原理圖及各部分詳細(xì)原理圖。軟件設(shè)計(jì)：系統(tǒng)總體

14、流程圖、步進(jìn)電機(jī)單三拍，雙三拍，三相六拍各模塊流程圖、顯示模塊流程圖等。編寫(xiě)程序，能夠完成上述任務(wù)。</p><p><b>　　1.2任務(wù)分析</b></p><p>　　設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，分析可以得出它的幾個(gè)基本功能：</p><p>　　1.三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多運(yùn)行方式,能夠以三相單三拍，三相雙三拍，三相六拍的

15、方式運(yùn)行，因此要輸出相應(yīng)的控制字進(jìn)行控制；</p><p>　　2.三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速控制，能夠改變電機(jī)運(yùn)行的方向和速率；</p><p>　　3.三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)有顯示功能，可以采用共陽(yáng)極的LED數(shù)碼管對(duì)步數(shù)進(jìn)行顯示。</p><p><b>　　2 方案比較及選擇</b></p><p>　　

16、2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)選擇方案</p><p>　　方案1：使用功率三極管等電子器件搭建成功率驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，但信號(hào)不夠穩(wěn)定，器件較大而不便電路的集成。</p><p>　　方案2：使用專(zhuān)門(mén)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片ULN2004A來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)是便于電路的集成，且驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)信號(hào)穩(wěn)定，不受外部干擾。</p><p>　　通過(guò)對(duì)方案的比較，我選擇使

17、用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)作為驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　2.2 LED顯示選擇方案</p><p>　　方案1：把所要顯示的數(shù)據(jù)通過(guò)專(zhuān)用的七段顯示芯片的轉(zhuǎn)換輸出給LED顯示屏。其優(yōu)點(diǎn)是輸出簡(jiǎn)單，可以簡(jiǎn)化程序，但增加了芯片的費(fèi)用。</p><p>　　方案2：通過(guò)軟件把所要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為七段顯示的數(shù)據(jù)，直接通過(guò)單片機(jī)接口來(lái)顯示，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了電路，但增加了軟件編寫(xiě)的負(fù)擔(dān)。<

18、;/p><p>　　通過(guò)對(duì)方案的比較，我選擇通過(guò)軟件編寫(xiě)來(lái)輸出顯示信號(hào)。</p><p>　　2. 3 按鍵狀態(tài)的讀取</p><p>　　方案1：把按鍵接到單片機(jī)的中斷口，若有按鍵按下，單片機(jī)接收到中斷信號(hào)，再通過(guò)軟件編寫(xiě)的中斷程序來(lái)執(zhí)行中斷，優(yōu)點(diǎn)是接線(xiàn)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了電路，但軟件編寫(xiě)較為復(fù)雜，不易掌握。</p><p>　　方案2：不使用中斷，直

19、接把開(kāi)關(guān)分別接在單片機(jī)的接口上，通過(guò)查詢(xún)端口信號(hào)來(lái)動(dòng)作。其優(yōu)點(diǎn)是程序得到簡(jiǎn)化，可讀性加強(qiáng)。</p><p>　　通過(guò)對(duì)方案的比較，我選擇通過(guò)查詢(xún)方式來(lái)讀取端口信號(hào)。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理</b></p><p>　　3.1 步進(jìn)電機(jī)控制工作原理</p><p>　　3.1.1 步進(jìn)電機(jī)的啟停控制

20、</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)由于其電氣特性,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有步進(jìn)感 ,即振動(dòng)感。為了使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑 ,減小振動(dòng) ,可在步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的上升沿和下降沿采用細(xì)分的梯形波 ,可以減小步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角 ,提高電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。在步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí) ,為了防止因慣性而使電機(jī)軸產(chǎn)生順滑 ,則需采用合適的鎖定波形 ,產(chǎn)生鎖定磁力矩 ,鎖定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸 ,使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3

21、.1.2步進(jìn)電機(jī)的工作原理</p><p>　　圖1 步進(jìn)電機(jī)三相接線(xiàn)圖</p><p>　　如圖3.1所示，U1、V1、W1接電源，分別有三個(gè)開(kāi)關(guān)控制，U2、V2、W2分別接地。</p><p>　　如果給處于錯(cuò)齒狀態(tài)的相通電，則轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下，將向磁導(dǎo)率最大（即最小磁阻位置）位置轉(zhuǎn)動(dòng)，即向趨于對(duì)齒的狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3

22、.1.3步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制</p><p>　　如果給定工作方式正序換相通電 ,步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。若步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁方式為三相六拍 ,即 A-AB-B-BC-C-CA。如果按反序通電換相 ,即則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。其他方式情況類(lèi)似。</p><p>　　3.1.4步進(jìn)電機(jī)的啟?？刂?lt;/p><p>　　步進(jìn)電機(jī)由于其電氣特性,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有步進(jìn)感 ,即振動(dòng)感。為了使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑 ,減

23、小振動(dòng) ,可在步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的上升沿和下降沿采用細(xì)分的梯形波 ,可以減小步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角 ,提高電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。在步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí) ,為了防止因慣性而使電機(jī)軸產(chǎn)生順滑 ,則需采用合適的鎖定波形 ,產(chǎn)生鎖定磁力矩 ,鎖定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸 ,使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3.1.5步進(jìn)電機(jī)的速度控制</p><p>　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度是由輸入到A、B、C三相繞組的頻

24、率所決定的。脈沖的頻率越高，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度越快，否則，速度就越慢。因而通過(guò)延時(shí)程序控制輸出脈沖的頻率，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)速度的控制。</p><p>　　3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路</p><p>　　此次我們所設(shè)計(jì)的是一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，主要由單片機(jī)80C51，3相步進(jìn)電機(jī)，7段數(shù)碼管，及一些其他相關(guān)元件設(shè)計(jì)而成。可以通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)控制系統(tǒng)的啟/停工作，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用開(kāi)關(guān)來(lái)控制方向，并使相

25、應(yīng)的指示燈亮起，同樣由開(kāi)關(guān)來(lái)選擇工作模式。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用4位7段數(shù)碼管來(lái)輸出步數(shù)。最后根據(jù)思路所設(shè)計(jì)出來(lái)的硬件圖設(shè)計(jì)相適應(yīng)的軟件。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的整體框圖</p><p>　　下圖為系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方框圖，單片機(jī)AT89C51，ULN2003A驅(qū)動(dòng)芯片，三相步進(jìn)電機(jī)，7段LED數(shù)碼管等一些電路模塊組成。</p><p>　　圖2 系統(tǒng)的整體框圖<

26、/p><p><b>　　4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)要求系統(tǒng)具有如下功能：</p><p>　　用K0-K2做為通電方式選擇鍵，K0為單三拍，K1為雙三拍，K2為三相六拍；</p>

27、<p>　　K3、K4分別為啟動(dòng)和方向控制；</p><p>　　正轉(zhuǎn)時(shí)紅色指示燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)黃色指示燈亮，不轉(zhuǎn)時(shí)綠色指示燈亮；</p><p>　　用4位LED顯示工作步數(shù)。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求用PROTEUS所做的硬件連線(xiàn)圖如下圖1：</p><p>　　圖2 總體硬件連線(xiàn)</p><p>

28、;　　4.2 步進(jìn)電機(jī)控制電路</p><p>　　4.2.1啟/?？刂?、正/反轉(zhuǎn)控制、工作模式控制電路分析</p><p><b>　　原理圖如下：</b></p><p><b>　　圖3 按鍵控制圖</b></p><p>　?。?）K3為啟/?？刂崎_(kāi)關(guān)，控制整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)啟和關(guān)閉。</

29、p><p>　?。?）K4為正/反轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān)，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向。</p><p>　?。?）K0-K3為工作模式控制開(kāi)關(guān)，KO接電時(shí)，為步進(jìn)電機(jī)單三拍工作模式；K1接電時(shí)，為步進(jìn)電機(jī)雙三拍工作模式；K2接電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)工作模式為三相六拍，K5速度控制（快慢兩檔）。</p><p>　　4.2.2步進(jìn)電機(jī)控制電路</p><p>　　將80c51

30、的P1.0-P1.3作為步進(jìn)電機(jī)的輸出控制口。原理圖如下：</p><p>　　圖4 步進(jìn)電機(jī)的輸出控制口</p><p><b>　　4.3顯示電路</b></p><p>　　4.3.1發(fā)光二極管顯示電路</p><p>　　用3個(gè)不同顏色的發(fā)光二極管來(lái)作為指示燈顯示，將P3.5接紅燈，P3.6接黃燈，P3.7接綠

31、燈，正轉(zhuǎn)時(shí)紅色指示燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)黃色指示燈亮，不轉(zhuǎn)時(shí)綠色指示燈亮。原理圖如下：</p><p>　　圖5 指示燈接線(xiàn)圖</p><p>　　4.3.2八段數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　由80c51的P0口取出顯示碼，從80c51的P2.0-P2.3輸出位選碼，設(shè)計(jì)中我們主要用到4位顯示步數(shù)既可。原理圖如下：</p><p>　　圖6

32、led接線(xiàn)圖</p><p><b>　　5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1.1步進(jìn)電機(jī)的工作方式</p><p>　?。?）三相單三拍工作方式 在這種工作方式下,A、B、C三相輪流通電,電流切換三次,磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一周,轉(zhuǎn)子向前

33、轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角。因此這種通電方式叫做三相單三拍工作方式。這時(shí)步距角θb (度)為 θb = 360 /mz (公式1)式中:m──定子相數(shù); z ──轉(zhuǎn)子齒數(shù)</p><p><b>　　單三拍的數(shù)學(xué)模型：</b></p><p><b>　　表1</b></p><p>　?。?）三相六拍工作方式

34、在這種工作方式下,繞組以A—AB—B—BC—C—CA—A時(shí)序(或反時(shí)序)轉(zhuǎn)換6次,磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一周,轉(zhuǎn)子前進(jìn)一個(gè)齒距,每次切換均使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)1. 5°,故這種通電方式稱(chēng)為三相六柏工作方式。其步距角θb 為:θb = 360 /2mz = 180 /mz (公式2)</p><p><b>　　六拍的數(shù)學(xué)模型：</b></p><p>　　表2

35、 </p><p>　?。?）雙三拍工作方式 這種工作方式每次都是有兩相導(dǎo)通,兩相繞組處在相同電壓之下,以AB─BC─CA─AB (或反之)方式通電,故稱(chēng)為雙三拍工作方式。以這種方式通電,轉(zhuǎn)子齒所處的位置相當(dāng)于六拍控制方式中去掉單三拍后的三個(gè)位置。它的步距角計(jì)算公式與單三拍時(shí)的公式相同。極分度角/齒距角= R + k·1/m進(jìn)一步化簡(jiǎn)得齒數(shù)z:z = q (mR + k)

36、 (公式3)式中:m──相數(shù); q──每相的極數(shù); k──≤ (m - 1)的正整數(shù);R──正整數(shù),為0、1、2、3……。雙三拍的數(shù)學(xué)模型：</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　5.1.2 系統(tǒng)總體流程圖</p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明：首先復(fù)位單片機(jī)，然后從P3口讀出開(kāi)關(guān)狀態(tài)，判斷是否啟動(dòng)，沒(méi)啟動(dòng)綠燈亮重新

37、確認(rèn)啟動(dòng)。啟動(dòng)后再次讀取P3口數(shù)據(jù)，判斷工作方式并將對(duì)應(yīng)的用來(lái)存儲(chǔ)步進(jìn)電機(jī)工作方式字的數(shù)組首地址值給q。由P3.4口的雙向開(kāi)關(guān)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，如果是正轉(zhuǎn)則紅燈亮，反轉(zhuǎn)則綠燈亮。在電機(jī)每走一步后，步數(shù)記數(shù)加1，然后通過(guò)LED顯示把工作步數(shù)顯示出來(lái)。再?gòu)腜3口把狀態(tài)信息讀出來(lái)，與之前的P3口的狀態(tài)信息進(jìn)行比較。如果狀態(tài)信息沒(méi)有改變，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。如果狀態(tài)信息改變了，就需要重新返回程序的開(kāi)端，對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，讓電機(jī)重新以新的

38、狀態(tài)運(yùn)行。由此，開(kāi)關(guān)的狀態(tài)在電機(jī)每走一步都會(huì)查詢(xún)一遍，做到實(shí)時(shí)地反映。</p><p><b>　　圖7 總體流程圖</b></p><p>　　5.2 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2.1. 三相步進(jìn)電機(jī)模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明：在此設(shè)計(jì)中，采用的是三相步進(jìn)電機(jī)，對(duì)于步進(jìn)電機(jī)模塊的程序設(shè)計(jì)采用循

39、環(huán)程序設(shè)計(jì)方法。先把正反轉(zhuǎn)向的控制模型存放在內(nèi)存單元中，然后再逐一從單元中取出控制模塊并輸出。首先啟動(dòng)，選擇步進(jìn)電機(jī)的拍數(shù)，輸入步數(shù)，然后讀入正反轉(zhuǎn)的控制模型驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　三相步進(jìn)電機(jī)的流程框圖：</p><p>　　圖8 三相步進(jìn)電機(jī)的流程框圖</p><p>　　5.2.2顯示模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)

40、說(shuō)明：顯示模塊是用4位八段數(shù)碼管來(lái)顯示工作步數(shù)。先將顯示碼存入數(shù)組中，指向最左邊一位，然后取出要顯示的數(shù)據(jù)，指向換碼表首地址，取出顯示碼，從P0口輸出顯示碼，P2口輸入位選碼，顯示出4位工作步數(shù)，最后修改數(shù)組地址，求下一位位選碼繼續(xù)顯示。</p><p>　　圖9 顯示模塊的程序框圖</p><p>　　5.5.2步進(jìn)電機(jī)調(diào)速模塊流程圖</p><p>　　如圖5

41、.8為步進(jìn)電機(jī)調(diào)速模塊流程圖，當(dāng)P1.4=1時(shí)，即K4按下，系統(tǒng)選擇單位延時(shí)程序的循環(huán)次數(shù)為50，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)P1.4=0時(shí)，即K4無(wú)效，系統(tǒng)選擇單位延時(shí)程序的循環(huán)時(shí)間為500次，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)慢速運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　6 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　當(dāng)選擇電機(jī)工作在單三拍，正轉(zhuǎn)的模式下，K0、K4置高電平，K1、K2置低電平，系統(tǒng)啟

42、動(dòng)，K3置高電平，電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。LED四位顯示屏顯示工作步數(shù)，LED指示燈紅燈亮顯示電機(jī)正轉(zhuǎn)的狀態(tài)。仿真圖如下：</p><p>　　圖11 系統(tǒng)仿真圖</p><p><b>　　7 小結(jié)及體會(huì)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)這個(gè)學(xué)期對(duì)微機(jī)的深入學(xué)習(xí)，并且在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，我們終于完成了三相步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)課程。從書(shū)本上的知識(shí)到自

43、己親手的課程設(shè)計(jì)，每一步對(duì)我們來(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，也成就了我們目前在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。記得在剛接到這個(gè)課題時(shí)，由于對(duì)相關(guān)知識(shí)不是很了解，我們都有些茫然不知所措。設(shè)計(jì)好一個(gè)步進(jìn)電機(jī)需要什么專(zhuān)業(yè)知識(shí)？帶著這個(gè)疑問(wèn)我們開(kāi)始了地學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)：去圖書(shū)館查閱相關(guān)資料、上網(wǎng)去了解相關(guān)的內(nèi)容，漸漸頭腦中的概念清晰了起來(lái)。在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們遇到了更大的困難。我們不斷地給自己提出新的問(wèn)題，然后去論證、推翻，再接著提出新的問(wèn)題。在這個(gè)

44、循環(huán)往復(fù)的過(guò)程中，我們這篇稚嫩的設(shè)計(jì)日臻完善。雖然我們的設(shè)計(jì)作品不是很成熟，即使借鑒前人的很多資料仍然還有很多不足之處，但我仍然心里有一種莫大的幸福感，因?yàn)槲覀儗?shí)實(shí)在在地走過(guò)了一個(gè)完整的設(shè)計(jì)所應(yīng)該走的每一個(gè)過(guò)程，并且享受了每一個(gè)過(guò)程。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 于海生編著.《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.200

45、5</p><p>　　[2] 張義和、王敏男等編著.《例說(shuō)51單片機(jī)》.北京：人民郵電出版社.2008</p><p>　　[3] 張靖武，周靈彬編著.《單片機(jī)系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真》. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[4]求是科技編著.《單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航》.北京：人民郵電出版社，2008</p><p

46、>　　[5]頂明亮、唐前輝編著.《51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真：基于keil與proteus》.</p><p>　　北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009</p><p>　　[6] 李發(fā)海、王巖編著.《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)（第3版）》. 北京:清華大學(xué)出版社. 2005.</p><p><b>　　附錄</b></

47、p><p><b>　　總程序如下：</b></p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　void delay1(void);</p><p>　　void delay2(void);<

48、;/p><p>　　void display(int);</p><p><b>　　int bs=0;</b></p><p>　　int cishu;</p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{ </b><

49、;/p><p>　　char a,b,c,d,j,*q,</p><p>　　done1[8]={0x01,0x02,0x04,0x00,0x01,0x04,0x02,0x00},</p><p>　　done2[8]={0x03,0x06,0x05,0x00,0x03,0x05,0x06,0x00},</p><p>　　done3[14]=

50、{0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x05,0x00,0x01,0x05,0x04,0x06,0x02,0x03,0x00};</p><p>　　P3=0x20; //P3.5口置1，綠燈亮，不工作</p><p>　　delay1(); </p><p>　　L: a=P3; </p><

51、;p>　　while(!(a&0x08)) //判斷是否啟動(dòng)，若沒(méi)啟動(dòng)則重新啟動(dòng)</p><p>　　{P3=0x20;</p><p><b>　　a=P3;</b></p><p>　　delay1();}</p><p>　　a=P3; //判斷工作模式&l

52、t;/p><p>　　if(a&0x01) //方式1模型</p><p><b>　　q=done1;</b></p><p>　　if(a&0x02) //方式2模型</p><p><b>　　q=done2;</b>&l

53、t;/p><p>　　if(a&0x04) //方式3模型</p><p><b>　　q=done3;</b></p><p>　　if(a&0x20)</p><p><b>　　cishu=50;</b></p><p>　　e

54、lse cishu=500;</p><p>　　if(a&0x10) //判斷電機(jī)是否要正轉(zhuǎn)</p><p>　　{ P3=0x80; //P3.4口為1，電機(jī)正轉(zhuǎn)，紅燈亮</p><p><b>　　b=0;}</b></p><p><b>　　else

55、</b></p><p>　　{ P3=0x40; //P3.4口為，電機(jī)反轉(zhuǎn)，黃燈亮</p><p>　　if(a&0x04)b=7;</p><p><b>　　else b=4;</b></p><p><b>　　}</b></p>

56、<p><b>　　d=b;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{ c=*(q+b); //判斷電機(jī)步數(shù)是否走完</p><p>　　if(c==0)b=d; //步數(shù)走完，電機(jī)重新再走</p>

57、<p><b>　　else</b></p><p>　　{ P1=c; //從P1輸出電機(jī)控制信號(hào)</p><p><b>　　b++;</b></p><p>　　bs++; //總步數(shù)加1</p><p>　　disp

58、lay(bs); //顯示步數(shù)</p><p><b>　　j=a;</b></p><p><b>　　a=P3;</b></p><p>　　if(a!=j) //判斷P3口狀態(tài)信號(hào)是否改變</p><p>　　{if(!(a&

59、amp;0x08))bs=0; //若為停止信號(hào)，總步數(shù)清零</p><p>　　goto L; } //狀態(tài)信號(hào)改變，返回到開(kāi)始，重新對(duì)電機(jī)控制</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　

60、　}</b></p><p>　　void delay1()</p><p>　　{ int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<200;i++)</p><p>　　for(j=0;j<300;j++);</p><p><b>　　}</b></p&

61、gt;<p>　　void display(int n)</p><p>　　{unsigned char tab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x67};</p><p>　　unsigned char i,k,t,num[4];</p><p>　　num[0]=n%10;

62、 //將總步數(shù)的各位分別存在num數(shù)組中</p><p>　　num[1]=(n/10)%10;</p><p>　　num[2]=(n/100)%10;</p><p>　　num[3]=(n/1000)%10;</p><p>　　for(t=0;t<cishu;t++) //掃描快

63、慢指定次數(shù)次</p><p>　　{ k=0x08; //位選碼指向最左一位,第四位</p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p>　　{ P2=k; //從P2口輸入位選碼</p><p>　　P0=~(tab[num[i]]);

64、 //取出顯示碼，并從P0口輸出顯示碼</p><p>　　k=k>>1; //求下一個(gè)位選碼</p><p><b>　　delay2();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b><

65、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay2()</p><p>　　{ int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<10;i++)</p><p>　　for(j=0;j<60;j++);</p><p>&