基于51单片机的步进电机控制系统

文章编号:1672}91X(2009)SG0008 03

基于AT89C51单片机的步进电机控制系统 常喜，姜文龙，准英

(吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000)

摘要:介绍了基于AT89C51单片机控制步进电机旋转方向、旋转速度的方法，分析了步进电机的结构和工作

原理，并给出系统硬件结构图和软件程序模块. 关键词:步进电机;AT89C51单片机;控制系统 中图分类号:TP368. 2文献标识码:A 引言

步进电机是一种利用电磁铁的作用原理将电

脉冲信号转换为线位移或角位移的电机.在非超载 的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲 信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即 给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角. 由于步进电机只有周期性的误差而无累积误差等 特点，使得在速度、位置等数字控制领域中应用日 益广泛.本文应用AT 89C51单片机实现了对B Y35 型四相步进电机的正反转和加减速的控制，具有硬 件结构简单，易于操作，价格低廉等优点. 步进电机的工作原理

图1是四相反应式步进电机工作原理示意图.

采用单极性直流电源供电，只要对步进电机的各相 绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动. 小的位置，转子转动，1,

毕业设计（论文）任务书

专 业： 电 气

题 目： 基于单片机的步进电机控制系统设计 起 止 时 间： 2014年12月至2015年6月 学 生 姓 名：

班 级： 船 电 气 11 指 导 老 师： 系/室 主 任：

2014 年 12月 5 日

论文 (设计) 内容及要求： 一、 论文内容 1.1原始资料： 步进电机型号及参数： 1.2 设计内容 1.2.1 步进电机控制技术的研究现状及发展趋势。 1.2.2 单片机在步进电机控制系统中的应用。 1.2.3 步进电机控制原理及方法。 1.2.4 设计的控制系统功能 工作方式切换（两拍/四拍）、手动和连续运行、步距角可控、正/反转、细分驱动等。 1.2.5 两相步进电机控制器设计 硬件设计：（1）单片机选择 （2）驱动电路 （3）光电隔离电路 （4）

步进电机单片机控制

第21卷第3期

2006年9月安 徽 工 程 科 技 学 院 学 报

JournalofAnhuiUniversityofTechnologyandScienceVol.21.No.3Sep.,2006

文章编号:1672-2477(2006)03-0059-04

基于单片机的步进电机

控制系统的设计

郭 威,崔 群

(安徽工程科技学院电气工程系,安徽芜湖 241000)

摘要:介绍了一种基于单片机的步进电机控制系统,该系统采用AT89S52单片机通过8155的14位减法计数

器控制步进电机运转,可以在10~4000r/min范围内得到精确的转速,并且解决了步进电机升降速过程中的

失步和堵转问题.

关 键 词:单片机;步进电机;精确转速;升降速

中图分类号:TP273 文献标识码:A

引 言

步进电机是一种用电脉冲进行控制,将电脉冲信号转换成相应角位移的电机,其机械位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成正比,每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度.脉冲的数量决定了旋转的总角度,脉冲的频率决定了电机运转的速度.

本文介绍的步进电机驱动控制电路,采用AT89S52单片机对步进电机进行控制,通过8155的14位减法计数器产生控制步进电

基于单片机控制步进电机设计与实现方法及相关电路。

基于单片机的步进电机控制系统设计

刘帅，祖静，张红艳

（中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051）

摘要：为实现PC上位机或单片机单独控制步进电机，提出一种基于MSP430FG4618单片机实现的步进电机控制系统。利用单片机USART模块与PC机之间的串行通信或硬件矩阵键盘，通过脉冲分配器PMM8713和驱动器

PMM2101控制步进电机的各种运行方式，实现三相或四相步进电机在不同工作方式下的启停、转向控制和调速等功

能。通过输出转矩测量,系统从0～1.5A增大过程中最大静转矩与电流有着近似的线性关系，估算误差在10%左右，验证了系统的合理性。

关键词：单片机；步进电机；PC机；控制中图分类号:TM383.6

文献标识码：A

文章编号：1674－6236（2010）04-0038-03

Designofcontrolsystemofsteppermotorbasedonmicrocontroller

LIUShuai，ZUJing，ZHANGHong-yan

（KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurementMinistryofE

学校代码: 11509

学 号:1005073029

Hefei University

毕业设计（论文）

BACHELOR DISSERTATION

论文题目：基于MCS51单片机步进电机的控制系统设计与实现 学位类别： 工 学 学 士 学科专业： 10级自动化2班 作者姓名： 导师姓名：

完成时间： 2014年5月12日

基于MCS51单片机步进电机的控制系统设计与实现

中 文 摘 要

步进电机最早出现在十九世纪初期，经过一段时期的发展步进电机被广泛应用在各个领域，因为其具有良好的控制作用。所以对步进电机控系统进一步的探索有着更为深远的意义。

本设计是基于单片步进电机的控制系统，硬件设计采用STC89C52单片机为控制核心；选

枣 庄 学 院

本科生毕业设计（论文）开题报告

题目： 基于单片机的步进电机的控制系统设计 姓名： 学号： 年级： 2010级 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师：姓名 职称 助教

学科 机械设计制造及其自动化

枣庄学院教务处制 年 月 日

一、选题依据 目的：早期的步进电机输出转矩比较小，无法满足需要。随着步进电动机技术的发展，步进电动机已经能够单独在系统上进行使用，成为了不可替代的执行元件。如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机。在步进电机控制系统中，通过步进电机与现代的数字控制技术相结合，具有控制精度高，操作简单，以及性价比高等特点。因此，该选题要求采用单片机技术改变脉冲频率，来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，是完全可行的。 意义：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固

目录

1绪论 (3)

2步进电机原理及硬件软件设计 (4)

2.1步进电机原理及其控制技术 (4)

2.2总体设计方框图 (7)

2.3设计原理分析 (7)

2.3.1元器件介绍 (7)

2.3.2方案论证 (9)

2.3.3硬件设计 (9)

2.3.4 软件设计 (12)

3结论 (15)

参考文献 (16)

附录1 电路原理图 (17)

附录2 程序清单 (18)

致谢 (21)

.WORD版本.

基于步进电机控制系统的设计

摘要

步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、Ｉ/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分配器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间的反复正反转功能，也即数控机床的刀架自动进给运动。随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电

毕 业 论 文

基于单片机的步进电机控制系统

设计与实现

院 系：电 气 工 程 系 专 业：电力系统及自动化技术 学 号：1020112134 姓 名：张学海 指导教师： 贺敬

论文提交日期：二〇一五年五月

摘 要

步进电机是一种纯粹的数字控制电动机，是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机，是现代定位驱动装置的核心，广泛应用在机械、电力、纺织、电子、仪表、印刷以及航空航天、船舶、兵器等国防工业等领域。基于单片机的步进电机控制系统具有稳定度高、成本低、控制方便、应用范围广等特点。

本系统是由STC89C52单片机核心处理模块，遥控器命令输入模块，ULN2003及28BYJ-48步进电机组成的电机模块，12864液晶输出模块共同组成的基于单片机的步进电机控制系统。

本设计以载波为38KHZ的红外遥控器作为用户的控制端，它的功能是把用户的命令转换为红外信号。红外信号由TL1838接收，它可以将光信号转换为电信号，并将其发送给微控制器STC89C52。STC89C52对电信号进行相应处理即可获得用户所发出的指令，并依此来控制28BYJ48型四相八拍电机并以12864液晶作为当前状态的显示器。用户可以对步进电机进行加速、减

扬州大学本科毕业设计（论文） 毕业设计用纸

摘 要

本设计中首先介绍了步进电机的工作原理、控制特点和运行状态，然后给出了步进电机的单片机控制系统的总体设计方案。在这个控制系统中，单片机选用AT89C51，其作为控制核心，担负着产生脉冲，发送、接受控制命令等任务；脉冲分配采用硬件方法，由8713接收到单片机的控制信号后产生相应的控制脉冲，避免了软件法在不停地产生脉冲时占用的时间；采用单电压驱动的方法驱动电机带动负载运行；利用键盘、显示专用芯片8279能够以较简单的硬件电路和较少的软件开销实现微型机与键盘和LED显示器接口。本设计最后详细介绍了硬件部分和软件部分的实现方法。

关键词：单片机；步进电机；速度控制;ZLG7290;显示器

I

扬州大学本科毕业设计（论文） 毕业设计用纸

Abstract

The design introduces the working principle of stepper motor,

control features and operations, and then gives the

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