51单片机控制步进电机正反转

单片机课程设计报告

设计题目： 步进电机控制系统

学 院 机械工程学院

专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 指导教师

湖北工业大学

2010 年 秋季 学期

起止时间：2011年1月10日至2011年1月14日 平时 （10%） 任务完成 （30%） 答辩 课设报告 总评成绩 （30%） （30%）

目录

1. 设计目的????????????????2 2. 设计的主要内容和要求??????????2 3. 题目及要求功能分析???????????2 4. 设计方案????????????????5 4.1 整体方案??????????????5 4.2 具体方案??????????????5 5．硬件电路的设计?????????????6 5.1 硬件线路??????????????6 5.2 工作原理??????????????7 5.3 操作时序???

步进电机正反转设计

1 设计目的

步进电机若加入适当的脉冲信号时，转子则会以一定的步数转动。如果加入连续的脉冲信号，步进电机就会连续转动，转动的角度与脉冲频率成正比，正、反转可由脉冲的顺序来控制。

2 硬件介绍

（1）80c51单片机简介

首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示)， 引脚的具体功能将在下面详细介绍

单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。电源：⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端； 时钟：TAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

控制线：⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址

② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。⑵ PSEN:外ROM读选通信号。① RST（Reset）功能：复位信号输入端。② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

① EA功能：内外ROM选择端。② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

I/O线：80C

基于51系列单片机控制步进电机调速实验

实验指导书

仇国庆 编写

重庆邮电大学自动化学院

自动化专业实验中心

2009年2月

基于51系列单片机控制步进电机调速实验

实验目的及要求：

1、熟悉步进电机的工作原理

2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法

3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要求实现电机的速度反馈测量，测量方式：数字测量)

4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供，具体型号 42BYG )由按钮控制步进电机的启动与停止；实现加速、匀速、和减速控制。速度设定由键盘设定，步进电机的反馈速度由LED数码管显示。

实验原理：

步进电机控制原理

一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。 因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移（或直线位移）的执行元件。步进电动机的转子为多极分布，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲

51单片机控制四相步进电机 。今天从淘宝网买了一个EPSON的UMX-1型步进电机，此步进电机为双极性四相，接线共有六根，外形如下图所示：

拿到步进电机，根据以前看书对四相步进电机的了解，我对它进行了初步的测试，就是将5伏电源的正端接上最边上两根褐色的线，然后用5伏电源的地线分别和另外四根线（红、兰、白、橙）依次接触，发现每接触一下，步进电机便转动一个角度，来回五次，电机刚好转一圈，说明此步进电机的步进角度为360/(4×5)＝18度。地线与四线接触的顺序相反，电机的转向也相反。

如果用单片机来控制此步进电机，则只需分别依次给四线一定时间的脉冲电流，电机便可连续转动起来。通过改变脉冲电流的时间间隔，就可以实现对转速的控制；通过改变给四线脉冲电流的顺序，则可实现对转向的控制。所以，设计了如下电路图：

制作的实物图如下：

C51程序代码为： 代码一

#include static unsigned int count; static unsigned int endcount;

void delay(); void main(void) {

count = 0; P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_

课题：单片机控制步进电机

目录

一、前言....................................................................................1 1.1 步进电机简介.....................................................................1 1.2 摘要.....................................................................................1 1.3 设计目的.............................................................................2 二、设计任务及要求................................................................3 三、总体方案设计....................................................................4 3.1 方案的选择

基于MCS-51单片机的步进电机控制器

设 计

设 计 题 目：MCS-51单片机的步进电机控制器设计，其中步进

为三相反应式步进电机，要求能够正反转。

论文摘要：本文研究基于51系列单片机的步进电机控制系统设计，该系统包括以下几个部分：数据采集、数据处理、终端接收，该系统以汇编语言为单片机的驱动程序语言，VB语言为计算机编程语言，单片机控制步进电机，主要任务是把二进制数变成脉冲序列，按相序输入脉冲以实现电机转动方向控制，利用单片机实现对步进电机的远距离实时监控，从而达到高效、节能的控制步进电机工作的目的,该系统具有成本低、控制方便的特点。

关键字：51单片机 步进电机 数据采集 汇编语言

第1章 引 言

步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。控制步进电机的输入脉冲数量、频率及电机各相绕组的接通顺序,可以得到各种需要的运行特性。尤其与数字设备配套时,体现了更大的优越性,因此广泛应用于数字控制系统中。步进电机有定位和运转两种基本状态,当有脉冲输入时步进电机一步一步地转动,每给它一个脉冲信号,它

1

就转动一定的角度。步进电机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入脉冲同步,因此只要控制输

太原科技大学毕业设计（论文）

xxx大学

毕 业 设 计（论 文）

设计(论文)题目： 基于单片机的步进电机控制

系统设计

姓 名 XXX 学院（系）XXX 专 业 XXX

年 级 指导教师 XXX

年 月 日

太原科技大学毕业设计（论文）

摘 要.............................................................. 1 序 言.............................................................. 2 第1章 绪论......................................................... 3

1.1 课题研究的目的和意义 ........................................ 3 1.2 国内外研究概况 ...............

太原科技大学毕业设计（论文）

xxx大学

毕 业 设 计（论 文）

设计(论文)题目： 基于单片机的步进电机控制

系统设计

姓 名 XXX 学院（系）XXX 专 业 XXX

年 级 指导教师 XXX

年 月 日

太原科技大学毕业设计（论文）

摘 要.............................................................. 1 序 言.............................................................. 2 第1章 绪论......................................................... 3

1.1 课题研究的目的和意义 ........................................ 3 1.2 国内外研究概况 ...............

基于MCGS的51系列单片机控制步进电机的设计

摘要：介绍了MCGS组态软件和80C51单片机的特点。并以基于80C51单片机设计的步进电机控制系统为例，详细阐述了开发基于MCGS的80C51单片机驱动程序的方法和步骤， 并简单介绍了80C51的程序设计， 最后给出了测试情况。在实际应用中取得了良好效果。

关键词：MCGS；单片机；步进电机 1 引言

步进电机是实现电脉冲信号与角位移或线位移转换的开环控制电机原件。在非超负荷的情况下，电机的转速只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的方向转过一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制输入脉冲的频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是

为步进电机分时供电的，多相时序控制器。 2 系统总体方案

本设计将系统分为上

·

Word 资料 实训课题三 PLC 实现步进电机正反转和调速控制

一、实验目的

1、掌握步进电机的工作原理

2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法

3、掌握DECO 指令实现步进电机正反转和调速控制的程序

二、实训仪器和设备

1、FX 2N -48MR PLC 一台

2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套

3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个

三、步进电机工作原理

步进电机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，图3-1是一个三相反应式步进电机结图。从图中可以看出，它分成转子和定子两部分。定子是由硅钢片叠成，定子上有六个磁极（大极），每两个相对的磁极（N 、S 极）组成一对。共有3对。每对磁极都绕有同一绕组，也即形成1相，这样三对磁极有3个绕组，形成三相。可以得出，三相步进电机有3对磁极、3相绕组；四相步进电机有4对磁极、四相绕组，依此类推。

反应式步进电动机的动力来自于电磁力。在电磁力的作用下，转子被强行推动到最大磁导率（或者最小磁阻）的位置，如图3-1（a ）所示，定子小齿与转子小齿对齐的位置，并处于平衡状态。对三相异步电动机来说，当某一相的磁极处于最大导磁位置时，另外两相相必处于非最大导磁位置，