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摘要：步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置，是一种特殊的电动机。
由于其精确性以及其良好的性能在实际当中得到了广泛的应用。
本文介绍了以51系列单片机AT89S52为控制核心所设计的步进电机（型号42BY G016）控制系统，从系统的硬件电路以及软件的设计方面实现了对步进电机的控制。
并且由传感器E E-EX672采集转速数据进而进行关于速度的闭环控制，经过实际应用电路证明，该仿真控制系统的随动性能好，抗干扰能力强，稳定性好。
关键词：单片机、步进电机、光电开关、PID算法、闭环控制一、步进电机1.1 步进电机的工作原理步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的执行机构。
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。
这一线性关系的存在，加上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、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
1.2 步进电机的特点本实验所用的步进电机为感应子式步进电机（型号为42B YG016）。
感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比，结构上转子加有永磁体，以提供软磁材料的工作点，而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能，因此该电机效率高，电流小，发热低。
因永磁体的存在，该电机具有较强的反电势，其自身阻尼作用比较好，使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。
一个四相电机可以作四相运行，也可以作二相运行。
（必须采用双极电压驱动），而反应式电机则不能如此。
例如：四相八拍运行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=,D=. 一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致，小功率电机一般直接接为二相，而功率大一点的电机，为了方便使用，灵活改变电机的动态特点，往往将其外部接线为八根引线（四相），这样使用时，既可以作四相电机使用，可以作二相电机绕组串联或并联使用。
单片机课程设计报告步进电机控制学院:电气学院班级:电气0904:王浩学号:3090501097一．设计任务了解步进电机的原理，设计一套以51单片机为核心的步进电机控制器，步进电机采用四相四拍或四相八拍工作方式，键盘和显示器采用实验室试验箱。
了解十六只键组成的键盘（用于输入）及六只LED构成的显示器（用于显示）的原理，分别设计他们的程序，在电脑上进行仿真。
具体要求1、从键盘上输入正、反转命令，转速参数（16级）和转动步数显示在LED显示器上。
2、显示器上显示：第一位为0表示正转，为1表示反转；第二位0~F为转速等级，第三到第六位设定步数。
3、单片机依显示器上显示的正、反转命令，转速级数和转动步数进行相应动作，转动步数减为零时停止转动。
二．工作原理1、步进电机基本原理如图,当有一相绕组被通电激励时，磁通从正相齿，经过软铁芯的转子，并以最短路径流向负相齿，为使磁通路径最短，在磁场力的作用下，转子被迫移动，使最近的一对齿与被激励的一相对准。
那么,通过对它每相线圈中电流的顺序切换可使电机作步进式旋转。
相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
拍数：指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB或A-B-C-D-A,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角:对应一个脉冲信号电机转子转过的角位移. 步距角=360/(转子齿数*拍数)2、LED显示器原理LED显示器由七条发光二极管组成显示字段，有的还带有一个小数点。
将七段发光二极管阴极连在一起，称为共阴极接法，当某个字段的阳极为高电平时，对应的字段就点亮。
共阳极接法是将LED的所有阳极并联后接到+5v上，当某一字段的阴极为0时，对应的字段就点亮。
3、键盘接口原理键盘实际上是又排列成矩阵形式的一系列按键开关组成，用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。
本设计采用8155接口芯片构成的4*8键盘的接口电路，其中A口为输出，作为列线；C口为输入，作为行线。
51单片机控制四相步进电机2009年07月21日星期二 12:4451单片机控制四相步进电机2009-03-01 18:53接触单片机快两年了，不过只是非常业余的兴趣，实践却不多，到现在还算是个初学者吧。
这几天给自己的任务就是搞定步进电机的单片机控制。
以前曾看过有关步进电机原理和控制的资料，毕竟自己没有做过，对其具体原理还不是很清楚。
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：详细内容：/31907887_d.html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：C51程序代码为：代码一#include <AT89X51.h>static unsigned int count;static unsigned int endcount;void delay();void main(void){count = 0;P1_0 = 0;P1_1 = 0;P1_2 = 0;P1_3 = 0;EA = 1; //允许CPU中断TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1ET0 = 1; //定时器0中断允许TH0 = 0xFC;TL0 = 0x18; //设定时每隔1ms中断一次TR0 = 1; //开始计数startrun:P1_3 = 0;P1_0 = 1;delay();P1_0 = 0;P1_1 = 1;delay();P1_1 = 0;P1_2 = 1;delay();P1_2 = 0;P1_3 = 1;delay();goto startrun;}//定时器0中断处理void timeint(void) interrupt 1 {TH0=0xFC;TL0=0x18; //设定时每隔1ms中断一次count++;}void delay(){endcount=2;count=0;do{}while(count<endcount);}将上面的程序编译，用ISP下载线下载至单片机运行，步进电机便转动起来了，初步告捷！不过，上面的程序还只是实现了步进电机的初步控制，速度和方向的控制还不够灵活，另外，由于没有利用步进电机内线圈之间的“中间状态”，步进电机的步进角度为18度。
基于51单片机的步进电机控制系统设计步进电机是一种特殊的直流电动机，具有定角度、定位置、高精度等特点，在许多领域得到广泛应用，如机械装置、仪器设备、医疗设备等。
本文将基于51单片机设计一个步进电机控制系统，主要包括硬件设计和软件设计两部分。
一、硬件设计步进电机控制系统的硬件设计主要包括51单片机、外部电源、步进电机驱动模块、以及其他辅助电路。
1.51单片机选择由于步进电机控制需要执行复杂的算法和时序控制，所以需要一个性能较高的单片机。
本设计选择51单片机作为主控芯片，因为51单片机具有丰富的外设接口、强大的计算能力和丰富的资源。
2.外部电源步进电机需要较高的电流供给，因此外部电源选择稳定的直流电源，能够提供足够的电流供电。
电源电压和电流的大小需要根据具体的步进电机来确定。
3.步进电机驱动模块步进电机驱动模块是连接步进电机和51单片机的关键部分，它负责将51单片机输出的脉冲信号转化为对步进电机的驱动信号，控制步进电机准确转动。
常用的步进电机驱动芯片有L297、ULN2003等。
4.其他辅助电路为了保证步进电机控制系统的稳定运行，还需要一些辅助电路，如限流电路、电源滤波电路、保护电路等。
这些电路的设计需要根据具体的应用来确定。
二、软件设计1.系统初始化系统初始化主要包括对51单片机进行外部中断、定时器、串口和IO 口等初始化设置。
根据实际需求还可以进行其他模块的初始化设置。
2.步进电机驱动程序步进电机的驱动程序主要通过脉冲信号来控制电机的转动。
脉冲信号的频率和脉冲宽度决定了电机的转速和运行方向。
脉冲信号可以通过定时器产生，也可以通过外部中断产生。
3.运动控制算法步进电机的运动控制可以采用开环控制或闭环控制。
开环控制简单，但无法保证运动的准确性和稳定性；闭环控制通过对电机转动的反馈信号进行处理来调整脉冲信号的生成，从而实现精确的运动控制。
4.其他功能设计根据具体的应用需求，可以加入其他功能设计，如速度控制、位置控制、加速度控制等。
微机原理与接口技术课程设计报告基于51单片机的步进电机控制系统学号姓名班级 2011级电子2班华侨大学电子工程系摘要步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。
步进电机可以直接用数字信号驱动，使用非常方便。
步进电动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，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。
在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。
因此非常适合于单片机控制。
它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响, 因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。
本课程设计以STC89C52单片机作为微控制器，使用混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN进行驱动，实现了对步进电机运行状态的简单控制，并将其运行状态用LCD1602液晶显示。
本次设计能实现的功能有电机运行、停止，设置运行圈数，调节转速，电机正反转，点动等。
关键词：STC89C52单片机，28BYJ-48步进电机，ULN2003AN驱动芯片，LCD1602显示，电机控制，点动第一章总体设计方案本次课程设计本课程设计以STC89C52单片机作为微控制器，使用混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN进行驱动，实现了对步进电机运行状态的简单控制，并将其运行状态用LCD1602液晶显示。
本次设计能实现的功能有电机运行、停止，设置运行圈数，调节转速，电机正反转，点动等。
系统流程图如下：第二章硬件原理一、STC89c52单片机2.1、STC89c52芯片简介STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS?8位单片机,片内含8k?Bytes?ISP(In-system?programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及STC89C52引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP?Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
目录绪论 (2)一、选题背景 (3)1.1课题背景 (3)1.2研究的目的和意义 (3)1.3课题研究的内容 (4)二、方案的论证 (4)2.1单片机简介 (4)2.2步进电机简介 (5)2.3仿真软件的介绍 (6)2.4驱动电路的选择 (6)三、设计或实验过程的论述 (7)3.1硬件电路的设计 (8)3.2软件部分 (9)四、基于AT89S52步进电机控制系统的实现 (15)4.1系统的故障及调试 (15)4.2设计结果 (16)五、总结与展望 (16)5.1总结 (16)5.2展望 (16)5.3 心得 (16)六、致谢 (17)附录一：参考文献 (18)附录二：电路原理总图 (19)附录三:元器件清单 (20)附录四：产品实物图 (21)步进电机的控制设计绪论单片机具有体积小、功耗小、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用与仪表仪器中，结合不同类型的传感器，可以实现诸如电压、功率、频率、温度、湿度、流量、速度、厚度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更强大。
例如精密的测量设备（功率表，示波器，各种分析仪）。
同时用单片机还可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
现在的单片机普遍具备通信接口，可以很方便的与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本都实现了单片机智能控制，从手机，电话机，小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
此外，单片机在工商，金融，科研，教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、大容量、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
![[VIP专享]基于51单片机的步进电机控制-设计报告(说明书)及源程序](https://uimg.taocdn.com/26b2ec5a4028915f814dc224.webp)
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AbstractThe design introduces the working principle of stepper motor, control features and operations, and then gives the stepper motor microcontroller control system design programs. In this control system, the SCM selecting AT89C51, the control center of the shoulder produces pulses, sending, receiving control commands and other tasks; pulse distribution method using hardware from the 8713 chip control signals received resulting from the corresponding control pulse, to avoid software method to generate pulses in constant time occupied; adopt a single voltage-driven approach drive motor to drive the load operation; use of keyboard, display 8279 can be dedicated to simple hardware and less software overhead to achieve keyboard and LED display interface. Finally introduce the hardware and software implementation methods in detail.Key words: SCM; stepper motor; speed control；ZLG7290;display；目录摘要 (I)Abstract .................................................... I I 第一章绪论. (1)1.1步进电机概述 (1)1.2课题研究的主要内容 (2)1.2.1研究内容 (2)1.2.2论文安排 (2)第二章步进电机控制系统设计方案 (3)2.1步进电机的系统 (3)2.2步进电机的失步现象 (5)2.3步进电机控制系统的组成 (6)2.4系统的控制过程 (7)第三章步进电机控制系统硬件部分 (9)3.1硬件电路图 (9)3.2采用51系列单片机AT89C51作为控制器 (10)3.2.1 AT89C51的主要性能 (10)3.2.2 AT89C51引脚功能说明 (10)3.3步进电机的驱动电路 (15)3.4 LED显示电路 (16)3.4.1 LED显示器的结构原理 (16)3.4.2 LED显示接口 (18)3.5可编程键盘/显示控制器ZLG7290电路工作原理 (19)3.5.1 ZLG7290概述 (19)3.5.2管脚、引线与功能 (21)3.5.3 ZLG7290键盘、显示接口电路设计 (24)3.6脉冲分配 (26)第四章步进电机控制系统软件部分 (30)4.1定时器中断服务 (30)4.1.1定时器初值 (30)4.1.2定时器中断服务子程序 (31)4.2 速度控制 (31)第五章总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)第一章绪论本章将简要介绍步进电机的发展过程、步进电机在日常生活中的广泛应用、步进电机作为数字控制电动机的主要特点以及本次研究的主要内容和论文安排。
单片机原理及系统课程设计1 引言步进电机又称为脉冲电动机或阶跃电动机，它是基于最基本的电磁感应作用，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
单片机控制的步进电机广泛地应用于工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机，大型望远镜，卫星天线定位系统等等。
随着经济的发展，技术的进步和电子技术的发展，步进电机的应用领域更加广阔，同时也对步进电机的运行性能提出了更高的要求。
步进电机的原始模型起源于1830年至1860年，1870年前后开始以控制为目的的尝试，应用于氩弧灯的电极输送机构中，这被认为最早的步进电机。
1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。
到20世纪60年代后期，在步进电机本体方面随着永磁材料的发展，各种实用性步进电机应运而生。
步进电机往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。
在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。
2 设计方案与原理4.1 设计方案设计一个51单片机四相步进电机控制系统要求系统具有如下功能：（1）由I/O口产生的时序方波作为电机控制信号；（2）信号经过驱动芯片驱动电机的运转；（3）电机的状态通过键盘控制，包括正转，反转，加速，减速，停止和单步运行。
4.2 设计原理步进电机实际上是一个数字\角度转换器，也是一个串行的数\模转换器。
步进电机的基本控制包括启停控制、转向控制、速度控制、换向控制4个方面。
从结构上看,步进电机分为三相、四相、五相等类型,本次设计的是四相电机。
四相步进电机的工作方式有单四拍、双四拍和单双八拍三种。
在本次设计中，我们使用的是四相单八拍的工作方式。
通过P1口给A,B,C,D四相依次输出高电平即可实现步进电机的旋转，通过控制两次输出的间隔，即可实现对步进电机的速度控制。
基于51单片机的步进电机控制系统设计中文摘要步进电机是一种受脉冲信号控制，并且能将脉冲信号转化为相应的角位移或者线位移的数字电动机。
由于步进电机具有步距误差不积累、运行可靠、结构简单、惯性小、成本低等优点，因此，被广泛使用于计算机外围电路、自动化控制装置以及其他的数字控制装置中，如打印机、钟表、数模转换设备等装置中。
随着科学技术的快速发展，相应的控制系统也产生了很多种类，步进电机的身影在众多领域中可以看到。
其中采用单片机作为控制核心的控制系统，由于其电路简单、成本低、可靠性强等优点，满足众多领域的需求，得到了大量的运用。
因此，研究基于单片机的步进电机控制系统，具有重要的现实意义。
本设计研究的是基于51单片机对步进电机的控制系统。
通过单片机的I/O端口输出时序方波作为控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动芯片驱动步进电机进行不同的指令进行工作。
根据不同的需要，通过按键电路来控制步进电机的启停、正反转和加减速等功能，并在数码管上实时显示步进电机的工作状态。
本文给出了电路各个模块的电路图，并用Proteus的ISIS软件对控制系统的各个功能进行了仿真，并给出了相应的仿真结果图像。
关键词：单片机；步进电机；电机驱动；控制系统AbstractStepper motor controlled by a pulse signal, and a pulse signal can be converted to the corresponding angular displacement or linear displacement of the digital motor. As the stepper motor has a step error does not accumulate, reliable, simple structure, small inertia, low cost, and therefore, are widely used in computer peripheral circuits, automatic control devices and other digital control devices, such as printers, watches and clocks , digital to analog conversion equipment, and other devices. With the rapid development of science and technology, the corresponding control system also produced many types of stepper motor figure can be seen in many areas. Which uses microcontroller as the control of the control system, because of its simple circuit, lowcost, high reliability, etc., to meet the needs of many fields, we get a lot of use. Therefore, based on single-chip stepper motor control system has important practical significance.The design study is 51 single-chip stepper motor control system. As a control signal, the signal through the chip ULN2003 stepper motor drive to work through the microcontroller I / O port output timing square wave. Depending on the need, through the key circuit to control the start and stop, reversing and ramp functions such as stepper motors, stepper motors in real-time display and digital working condition. In this paper, the circuit diagram of each module, and with the ISIS Proteus software for each function control system simulation, and the simulation results are given corresponding image.Key words: microcontroller; stepper motor; motor drive; control system目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 步进电机及其发展过程 (1)1.2 步进电机在我国的应用及前景 (2)1.3 本设计的研究内容 (3)1.4 步进电机的性能指标及工作原理 (3)1.4.1 步进电机的特点 (3)1.4.2 步进电机的种类 (4)1.4.3 步进电机的主要性能指标 (5)1.4.4 步进电机的工作原理 (6)1.5 步进电机控制系统的原理 (8)2 总体方案设计 (10)2.1 设计思路的选择 (10)2.2 单片机芯片的选择 (12)2.3 驱动电机芯片的选择 (12)2.4 显示电路的选择 (13)2.5 步进电机的选择 (13)3 控制系统的硬件电路设计 (15)3.1 键盘控制电路 (15)3.2 单片机最小系统电路 (16)3.3 数码管显示电路 (18)3.4 步进电机的驱动电路 (20)3.5 步进电机的其他电路 (21)4 控制系统的软件设计 (23)4.1 主程序流程图 (23)4.2 读按键子程序流程图 (24)4.3 按键处理子程序流程图 (25)4.4 电机控制中断程序流程图 (26)5 仿真与测试 (28)5.1 仿真软件介绍 (28)5.2仿真的操作步骤 (28)5.3 电路板的焊接 (29)5.4 电路板的测试 (30)6 结论与展望 (32)致谢 (34)参考文献 (35)附录：系统总体电路图 (36)系统仿真原理图 (37)PCB打印图 (38)原件清单 (39)程序 (40)1 绪论1.1 步进电机及其发展过程步进电机是一种受脉冲信号控制，并且能将脉冲信号转化为相应的角位移或者线位移的数字电动机。
51单片机控制步进电机硬件图#include <reg51.h> //51芯片管脚定义头文件#include <intrins.h> //内部包含延时函数_nop_();#include<absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code FFW[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}; //四相八拍正转编码uchar code REV[8]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01}; ////四相八拍反转编码sbit P14=P1^4; //将P14位定义为P1.4引脚sbit P15=P1^5; //将P15位定义为P1.5引脚sbit P16=P1^6; //将P16位定义为P1.6引脚sbit P17=P1^7; //将P17位定义为P1.7引脚sbit P20=P2^0; //将P20位定义为P2.0引脚sbit P21=P2^1; //将P21位定义为P2.1引脚sbit P22=P2^2; //将P22位定义为P2.2引脚sbit P23=P2^3; //将P23位定义为P2.3引脚sbit P24=P2^4; //将P24位定义为P2.4引脚sbit P25=P2^5; //将P25位定义为P2.5引脚sbit P26=P2^6; //将P26位定义为P2.6引脚sbit P27=P2^7; //将P27位定义为P2.7引脚sbit P34=P3^4; //将P34位定义为P3.4引脚sbit P35=P3^5; //将P35位定义为P3.5引脚sbit P36=P3^6; //将P36位定义为P3.6引脚sbit P37=P3^7; //将P37位定义为P3.7引脚sbit P30=P3^0; //将P30位定义为P3.0引脚sbit P31=P3^1; //将P31位定义为P3.1引脚sbit BEEP=P3^2; // 蜂鸣器bit on=0;bit off=1; //运行与停止标志bit zdirection=0; //方向标志bit fdirection=0; //方向标志uchar h,l,k; //定义行键值//定义列键值uchar idata count[3]; //0-9数值储存unsigned char code Tab[ ]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //数字0~9的段码uchar keyval=0; //定义变量储存按键值uchar dat=0; //按键值uint run_i=0;uchar count_i=0;uint run=0; //需要运行的步数uint drun=0; //当前运行的步数bit flag;uint x=60;uint y=60;uint z=0;/* uint k=0; //调速按键次*//**************************************************************/ void led_delay1(void){unsigned char j;for(j=0;j<52;j++);}void beep(){uchar j;for (j=0;j<200;j++){led_delay1();BEEP=!BEEP; //BEEP取反}BEEP=1; //关闭蜂鸣器}/**************************************************************函数功能：数码管动态扫描延时**************************************************************/void led_delay(void){unsigned char j;for(j=0;j<200;j++);}/**************************************************************/**************************************************************函数功能：软件延时去抖动子程序**************************************************************/void delay20ms(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<70;i++)for(j=0;j<60;j++);}void display(uint run){ //显示设点步数P31=1; //点亮数码管DS6P30=0;P34=0;P35=0;P36=0;P37=0;P14=0;P15=0;if((run/100)!=0){ P0=Tab[run/100]; //显示百位led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}P0=0xff;P30=1;P31=0;P34=0;P36=0;P37=0;P14=0;P15=0;if(((run%100/10)==0)&&(run/10==0)) { P0=0xff;led_delay(); //动态扫描延时led_delay();} //点亮数码管DS5else{ P0=Tab[run%100/10]; //显示十位led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}P0=0xff;P37=1; //点亮数码管DS4P30=0;P34=0;P35=0;P36=0;P31=0;P14=0;P15=0;if((run/10==0)&&(run%100/10==0)&&(run%10==0)){ P0=0xff;led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}else{ P0=Tab[run%10]; //显示个位led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}P0=0xff;}/*********************************************************************/void ddisplay(uint drun){ //显示运行步数P36=1; //点亮数码管DS3P30=0;P34=0;P35=0;P31=0;P37=0;P15=0;if((drun/100)!=0){P0=Tab[drun/100]; //显示百位led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}P0=0xff;P35=1; //点亮数码管DS2P30=0;P34=0;P31=0;P36=0;P37=0;P14=0;P15=0;if(((drun%100/10)==0)&&(drun/10==0)) { P0=0xff;led_delay(); //动态扫描延时led_delay();}//点亮数码管DS5else{ P0=Tab[drun%100/10]; //显示十位led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}P0=0xff;P34=1; //点亮数码管DS1P30=0;P31=0;P35=0;P36=0;P37=0;P14=0;P15=0;if((drun/10==0)&&(drun%100/10==0)&&(drun%10==0)){ P0=0xff;led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}else{ P0=Tab[drun%10]; //显示个位led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时}P0=0xff;}void dddisplay(){ P15=1;P36=0;P30=0;P34=0;P35=0;P31=0;P37=0;P14=0;if((fdirection==1)&&(on==1)){P0=0xbf; led_delay(); led_delay(); }P0=0xff;P14=1;P36=0;P30=0;P34=0;P35=0;P31=0;P37=0;P15=0;if(y==60){P0=0x08;led_delay(); led_delay();}if(y==50){P0=0x03; led_delay(); led_delay(); }if(y==40){P0=0x46; led_delay(); led_delay();}if(y==30){P0=0x21 ;led_delay(); led_delay();}if(y==20){P0=0x86; led_delay(); led_delay(); }if(y==10){P0=0x8e; led_delay(); led_delay();}P0=0xff;}/************************************************************** 函数功能：主函数**************************************************************/ void main(void){ x=60;P14=0;P15=0;P16=0;P17=0;EA=1;EX1=1; //允许使用外中断IT1=1; //选择负跳变来触发外中断PT0=1;ET0=1; //定时器T0中断允许TMOD=0x01; //使用定时器T0的模式1TH0=0xec; //定时器T0的高8位赋初值TL0=0x78; //定时器T0的低8位赋初值TR0=1;P30=1; //启动定时器T0P34=1;P35=1;P36=1;P37=1;P31=1;P2=0xf0;while(1){if(flag){P2=0x0f; h=P2&0x0f; //所有行线置为高电平"1"，所有列线置为低电平"0",并把值给hif((P2&0x0f)!=0x0f) //行线中有一位为低电平"0"，说明有键按下delay20ms(); //延时一段时间、软件消抖else {keyval=16;}if(h!=0x0f) //确实有键按下{h=P2&0x0f; //读取行值P2=0xf0; //反转电位l=P2&0xf0; //读取列值k=h+l; //行列相加，为键位值if(k==0x7e) keyval=12;if(k==0x7d) keyval=0;if(k==0x7b) keyval=13;if(k==0x77) keyval=15;if(k==0xbe) keyval=1;if(k==0xbd) keyval=2;if(k==0xbb) keyval=3;if(k==0xb7) keyval=14; //键位与设定对应if(k==0xde) keyval=4;if(k==0xdd) keyval=5;if(k==0xdb) keyval=6;if(k==0xd7) keyval=11;if(k==0xee) keyval=7;if(k==0xed) keyval=8;if(k==0xeb) keyval=9;if(k==0xe7) keyval=10;}else keyval=16;dat=keyval;if((dat==10)&&(run!=0)) //正转键按下{zdirection=1; //方向标志fdirection=0;on=1; //运行与停止标志off=0;}if((dat==11)&&(run!=0)) //反转键按下{fdirection=1; //方向标志zdirection=0;on=1; //运行与停止标志off=0;}if(dat==12) //加速键{if(y==10) y=10;else y=y-10;}if(dat==13) //减速键{if(y==60) y=y;else y=y+10;}if((dat==14)&&(run!=0)) //开始键按下{ if(z==1) {on=1;}elseon=1;off=0;z=0;if((zdirection==0)&&(fdirection==0)){zdirection=1;}}if(dat==15) { z++;on=0; } //停止键按下一次if((on==0)&&(z==2)) //停止键按下二次{count[0]=0; //显示清零count[1]=0;count[2]=0;drun=0; run=0;z=0;on=0;off=1; //运行与停止标志}if((dat>=0)&&(dat<=9)&&(on==0)&&(off==1)){count[count_i]=dat;if(count[0]!=0){count_i++;}if((count_i==3)&&(on==0)&(off==1)){count_i=0;}if((count_i==0)&&(on==0)&(off==1)){ if(count[0]==0)run=0;else run=count[0]*100+count[1]*10+count[2];}if((count_i==1)&&(on==0)&(off==1)){run=count[0];}if((count_i==2)&&(on==0)&(off==1)){run=count[0]*10+count[1];}}if((dat==0)&&(on==1)){off=1;}if(dat==16);flag=0;}/*if(run!=0){*/ddisplay(drun);dddisplay();display(run);/*} */ //调用按键值的数码管显示子程序if((run==drun)&&run!=0){on=0;off=1;beep();drun=0; run=0;count[0]=0; //显示清零count[1]=0;count[2]=0;count_i=0;}}}/**************************************************************外部中断键盘扫描键值保存在dat中******************************************************************************* ************/void Interrupt1() interrupt 2 using 3{flag=1;}/*************************************************************************/ void Interrupt2() interrupt 1 using 1{ TR0=0;EX1=1;TH0=0xec;TL0=0x78;x--;if(x==0){if((zdirection==1)&&(fdirection==0)&&(on==1)&&(off==0)){P1=FFW[run_i];fdirection=0;led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时drun++;run_i++;if(run_i==8)run_i=0;if(run==drun){on=0;off=1;}}if((zdirection==0)&&(fdirection==1)&&(on==1)&&(off==0)){P1=REV[run_i];led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时led_delay(); //动态扫描延时zdirection=0;drun++;run_i++;if(run_i==8)run_i=0;if(run==drun){on=0;off=1;}}if((on==0)&&(off=1))P1=0x00; x=y;}TR0=1;}。
南京XX大学指导老师：张X课程设计基于51单片机的步进电机控制机械电子工程学院测控技术与仪器XXXXXXxx2012年1年4日步进电机控制系统[摘要］本课程设计的内容是利用51单片机，达到控制步进电机的启动、停止、正转、反转、两档速度和状态显示的目的，使步进电机控制更加灵活。
步进电机驱动芯片采用ULN2803，ULN2803具有大电流、高电压,外电路简单等优点.利用四位数码管增设电机状态显示功能，各项数据更直观。
实测结果表明，该控制系统达到了设计的要求。
关键字:步进电机、数码管、51单片机、ULN2803一步进电机与驱动电路1.1 什么是步进电机步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：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定的角度（及步进角)。
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；同时也可以通过控制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.步进电机分永磁式（PM）、反应式（VR）、和混合式（HB）三种。
永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7。
5度或15度；反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1。
5度，但噪声和振动都很大.在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相:两相步进角一般为1。
8度而五相步进角一般为0。
72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
1。
3 步进电机的特点1．精度高一般的步进电机的精度为步进角的3—5％，且不累积。
可在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速,快速起停、正反转控制及制动等，这是步进电动机最突出的优点2．过载性好其转速不受负载大小的影响，不像普通电机，当负载加大时就会出现速度下降的情况，所以步进电机使用在对速度和位置都有严格要求的场合；3．控制方便步进电机是以“步”为单位旋转的，数字特征比较明显，这样就给计算机控制带来了很大的方便，反过来，计算机的出现也为步进电机开辟了更为广阔的使用市场;4．整机结构简单传统的机械速度和位置控制结构比较复杂，调整困难，使用步进电机后，使得整机的结构变得简单和紧凑。
勘电槽洗电借专理单片机应用系统设计报告设计题目：步进电机控制器设计专业班级： _____________________________ 学生姓名：____________________________________ 指导教师：____________________________________ 设计时间：2016^ 12 月设计要求及方案可以实现步进电机正转和反转控制及速度的控制，同时实现步进电机步数的控制。
2、设计方案本次设讣采用AT89C51单片机控制一个四相步进电机。
单片机输出脉冲序列, 驱动步进电机转动；并设置开关、按键电路，来控制步进电机的2挡转速，即加速、减速；以及步数的变化，即四拍驱动方式、八拍驱动方式，同时控制步进电机的转动方向，即正转、反转。
设讣方案总体框图:单片机最小系统开关、按键电路二、步进电机简介K步进电机工作原理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LI的：同时可以通过控制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LI的。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制。
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，步进电机才能正常丄作，驱动器就是为步进电机分时供电的多相时序控制器。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须山双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。
基于51单片机的步进电机直线插补目录第1章概述............................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章设计内容的介绍.. (2)2.1步进电机原理 (2)2.2步进电机的选择 (4)2.3直线插补原理 (5)2.4设计目标 (7)第3章设计思路具体内容 (7)3.1设计思路 (7)3.2单片机及其最小系统 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 步进电机驱动电路 (9)3.5液晶显示 (9)第四章程序设计 (11)第五章总结 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 . (12)附录 (13)摘要本设计为基于51单片机，利用两个四相八拍步进电机，实现四个象限中直线插补的过程。
其中一个电机正反转实现X正负方向的插补，另一个电机正反转代表Y轴正负方向插补。
并对该插补算法的原理及其实现过程进行了阐述,通过按键启动插补过程，插补结束后电机自动停止。
通过LCD1602液晶实现插补过程中插补方向的显示，最终完成了步进电机的插补过程。
关键词步进电机直线插补液晶显示第1章概述数字控制是近代发展起来的一种自动控制技术，利用数字化信号对机床及其加工过程进行自动控制，主要用于数控机床、线切割机、焊接机、气割机以及低速小型数字绘图仪等。
数控机床可以加工形状复杂的零件，具有加工精度高、生产效率高、便于改变加工零件品种等众多优点，是实现机床自动化的一个重要发展方向。
逐点比较法是数控机床在加工曲线时常用的一种方法，是常用的脉冲增量插补方法。
它是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线，与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量，当脉冲当量足够小时，就可以达到相当高的加工精度。
