步進(jìn)電機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告---步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p>　　在PC系統(tǒng)機(jī)里，設(shè)計(jì)總線接口電路以及功率驅(qū)動(dòng)電路控制X、Y兩臺(tái)三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)55BF004，用軟件完成脈沖分配任務(wù)，由LED顯示X、Y兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)。要求使步進(jìn)電機(jī)X和Y以每分鐘6轉(zhuǎn)的速率正向旋轉(zhuǎn)10min、停3S；然后，使步進(jìn)電機(jī)X以每分鐘30轉(zhuǎn)的速率反向旋轉(zhuǎn)10min，同時(shí)使Y以每分鐘50轉(zhuǎn)的速率反向旋

2、轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　AT89C51芯片簡(jiǎn)介：AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與

3、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖1。</p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相

4、放大器的輸出端。</p><p>　　時(shí)鐘振蕩器：AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引起XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1、C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振

5、的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用30pF左右，如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF左右。</p><p><b>　　芯片主要特性</b></p><p>　　·與MCS-51 兼容 ，4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，壽命：1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 ·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定，128

6、*8位內(nèi)部RAM ·32可編程I/O線，兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源 ·可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理框圖</b></p><p>　　設(shè)計(jì)程序代碼及流程圖</p><p><b>　　org 00h</b><

7、;/p><p>　　jmp disp ;顯示初始速度為0</p><p>　　stop:orl p1,#0ffh ; 步進(jìn)電機(jī)停止</p><p>　　loop:jnb p0.0,for2 ; 如果p0.0按下正轉(zhuǎn)</p><p>　　jnb p0

8、.1,rev2 ; 如果p0.1按下反轉(zhuǎn)</p><p>　　jnb p0.2,stop1 ; 如果p0.2按下停止</p><p>　　jmp loop ;反復(fù)監(jiān)測(cè)鍵盤</p><p>　　for:mov r0,#00h ;正轉(zhuǎn)到tab取碼指針初值</p>&l

9、t;p>　　for1:mov a,r0 ;取碼</p><p>　　mov dptr,#table ;</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p>　　jz for ;是否到了結(jié)束碼00h</p><p>　　cpl a

10、 ;把a(bǔ)cc反向</p><p>　　mov p1,a ;輸出到p1開始正轉(zhuǎn)</p><p>　　jnb p0.2,stop1 ; 如果p0.2按下停止</p><p>　　jnb p0.1,rev2 ; 如果p0.1按下反轉(zhuǎn)</p><p>

11、;　　call delay ;轉(zhuǎn)動(dòng)的速度</p><p>　　inc r0 ;取下一個(gè)碼</p><p>　　jmp for1 ;繼續(xù)正轉(zhuǎn)</p><p>　　rev:mov r0,#05h ;反轉(zhuǎn)到tab取碼指針初值</p>&

12、lt;p>　　rev1:mov a,r0</p><p>　　mov dptr,#table ;取碼</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p>　　jz rev ;是否到了結(jié)束碼00h</p><p>　　cpl a ;把

13、acc反向</p><p>　　mov p1,a ;輸出到p1開始反轉(zhuǎn)</p><p>　　jnb p0.2,stop1 ; 如果p0.2按下停止</p><p>　　jnb p0.1,rev2 ; 如果p0.1按下反轉(zhuǎn)</p><p>　　call delay

14、 ;轉(zhuǎn)動(dòng)的速度</p><p>　　inc r0 ;取下一個(gè)碼</p><p>　　jmp rev1 ;繼續(xù)反轉(zhuǎn)</p><p>　　stop1:call delay ; 按p0.2的消除抖動(dòng)</p><p>　　jnb p0

15、.2,$ ; p0.2放開否?</p><p>　　call delay ;放開消除抖動(dòng)</p><p><b>　　jmp stop</b></p><p>　　for2:call delay ; 按p0.0的消除抖動(dòng)</p><p>　

16、　jnb p0.0,$ ; p0.0放開否?</p><p>　　call delay ;放開消除抖動(dòng)</p><p><b>　　jmp for</b></p><p>　　rev2:call delay ; 按p0.1的消除抖動(dòng)</p>&l

17、t;p>　　jnb p0.1,$ ; p0.0放開否?</p><p>　　call delay ;放開消除抖動(dòng)</p><p><b>　　jmp rev</b></p><p>　　delay:jnb p0.3,fast ;判斷p0.3是否按下</p>

18、<p>　　jnb p0.4,slow ;判斷p0.4是否按下</p><p>　　mov r1,#250 ;步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速20ms</p><p>　　d1:mov r2,#248</p><p><b>　　djnz r2,$</b></p><p>　　

19、djnz r1,d1</p><p>　　mov a,#5 顯示速度</p><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p><b>　　mov p2,a</b></p><p><b&

20、gt;　　mov a,#4</b></p><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P3,A</b></p><p><b>　　ret</b></p><p>　　fast:m

21、ov r5,#150 ;加速</p><p>　　d2:mov r6,#148 </p><p><b>　　djnz r6,$</b></p><p>　　djnz r5,d2</p><p>　　mov a,#9 ;顯示速度</p

22、><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p><b>　　mov p2,a</b></p><p><b>　　mov a,#7</b></p><p>　　mov dptr,#tab</p><p

23、>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P3,A</b></p><p><b>　　ret</b></p><p>　　slow:mov r3,#75 ;減速</p><p>　　d3:mov r4,#48</p>

24、<p><b>　　djnz r4,$</b></p><p>　　djnz r3,d3</p><p>　　mov a,#1 ;顯示速度</p><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p>

25、<b>　　mov p2,a</b></p><p><b>　　mov a,#8</b></p><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P3,A</b></p><p&

26、gt;<b>　　ret</b></p><p><b>　　table:</b></p><p>　　db 03h,09h,0ch,06h ;正轉(zhuǎn)表</p><p>　　db 00 ;正轉(zhuǎn)結(jié)束</p><p>　　db 03h,06h,0ch,09h

27、 ;反轉(zhuǎn)</p><p>　　db 00 ;反轉(zhuǎn)結(jié)束</p><p>　　disp:mov a,#0 ;顯示子程序</p><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p><b&g

28、t;　　mov p2,a</b></p><p><b>　　mov a,#0</b></p><p>　　mov dptr,#tab</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P3,A</b></p><p><

29、b>　　jmp loop</b></p><p>　　tab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h;數(shù)碼表</p><p>　　db 092h,082h,0f8h,080h,090h;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　仿真截圖</

30、b></p><p>　　正反轉(zhuǎn)(速度54r/min)</p><p><b>　　電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)</b></p><p>　　加速（速度97r/min）</p><p>　　減速（速度18r/min）</p><p>　　停止（速度顯示保持停止為前的速度）</p><p&

31、gt;<b>　　PCB圖</b></p><p><b>　　生成3D圖</b></p><p><b>　　所用器件清單</b></p><p><b>　　電阻若干</b></p><p><b>　　LED數(shù)碼顯示管</b>&

32、lt;/p><p><b>　　芯片AT89C51</b></p><p><b>　　按鍵開關(guān)</b></p><p><b>　　電容</b></p><p><b>　　晶振</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

33、</b></p><p>　　《單片機(jī)原理與應(yīng)用》</p><p><b>　　人民郵電出版社</b></p><p>　　《單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)》</p><p><b>　　電子工業(yè)出版社</b></p><p><b>　　收獲及體會(huì)</b&

34、gt;</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)我初步學(xué)會(huì)了單片機(jī)的使用。也是第一次將編程與仿真結(jié)合在一起。</p><p>　　經(jīng)過多次修改才做到了最后的結(jié)果。</p><p><b>　　出現(xiàn)的問題：</b></p><p>　　在第一次答辯時(shí)主要的問題是電機(jī)抖動(dòng)和無法顯示。在改變延時(shí)程序后抖動(dòng)大為減少，使用靜態(tài)顯示方法也將

35、顯示問題解決了。</p><p><b>　　缺陷及改進(jìn)的想法：</b></p><p>　　這次的設(shè)計(jì)還有許多需要完善的地方</p><p>　　如：變速是只能實(shí)現(xiàn)3種速度的變化。速度顯示是計(jì)算值，并不是電機(jī)實(shí)際值。</p><p>　　改進(jìn)的想法：速度的變化是通過改變延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)的。若以一個(gè)變量來控制延時(shí)，在每按一