单片机实现步进电机控制

科信通信一班一组

科信学院

单片机系统设计项目(三级项目)

设计说明书

（2012/2013学年第二学期）

题 目 ： 基于单片机的步进电机控制______ __

专业班级 ： 通信工程10级1班___ __ 学生姓名 ： 彭斯媛 刘洋 何亚惠_ ____ 刘 萌 李赛___ __ 学 号： 100312102 100312101 100312110 100312120 100312128___ __ 指导教师 ： 马小进、贾少锐、李晓东、付佳_

设计周数 ： 2周____ ___

：设计成绩： __ ___ 2013年6月21日

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目录

1 步进电机的简介......................................................................................................................3

1.1 什么是步进电机............................................................................................................3 1.2 步进电机的分类............................................................................................................3 1.3 步进电机的特点............................................................................................................3 1.4 步进电机的原理............................................................................................................3 1.5步进电机的驱动电路 ....................................................................................................4 2 89C51单片机 ..........................................................................................................................6

2.1 单片机引脚图................................................................................................................6 2.2 单片机简介....................................................................................................................6

2.2.1主要特性 ..............................................................................................................6 2.2.2 管脚说明..............................................................................................................6 2.2.3 振荡器特性..........................................................................................................8 2.2.4 芯片擦除..............................................................................................................9

3 硬件程序设计..........................................................................................................................9

3.1 系统总体框图................................................................................................................9 3.2 最小系统......................................................................................................................10 3.3驱动部分 ......................................................................................................................10 3.4 状态指示部分.............................................................................................................. 11 3.5 按键部分...................................................................................................................... 11 3.6 时钟部分......................................................................................................................12 4 Proteus仿真总图 ...................................................................................................................12 5实物图 ....................................................................................................................................13 6系统程序 ................................................................................................................................13 7课程设计总结 ........................................................................................................................15 8参考文献 ................................................................................................................................16

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1步进电机简介

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。 1.2步进电机的分类

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。

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