功能简介：STC89C52作为控制单元，通过键盘实现对步进电机转动方向及转动速度的控制，并且将步进电机的转动用四个LED灯指示总体设计思路：STC89C52单片机对步进电机的控制，通过IO口输出的时序方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动步进电机；同时，用 4个按键来对电机的状态进行控制，并用4个LED发光二极管显示电机的转速。步进电机控制电路设计参考此设计前篇介绍对步进电机和UN2003初步了解。 从图中可以看出，电机共有四组线圈，四组线圈的一个端点连在一起引出，这样一共有 5根引出线。要使用步进电机转动，只要轮流给各引出端通电即可。将 COM 端标识为C，只要 AC、BC或/AC、/BC，轮流加电就能驱动步进电机运转，加电的方式可以有多种，如果将 COM 端接正电源，那么只要用开关元件（如三极管） ，将 A、B或/A、/B轮流接地。 不难设计出控制电路，因其工作电压为 12V，因此用一块开路输出达林顿驱动器（这里用ULN2003，关于ULN2003在前篇有介绍）作为驱动，通过 P1.0、 P1.3来控制各线圈的接通与切断。开机时，P1.0、 P1.3均为高电平，依次将 P1.0、 P1.2 （或P1.1、 P1.3反向）切换为低电平即可驱动步进电机运行。如果要改变电机的转动速度只要改变两次接通之间的时间。改变转速，只要改变 P1.0、 P1.2 （或P1.1、 P1.3反向）轮流变低电平的时间即可达到要求，因为不会影响到其他功能的实现，这个时间可以用延时来实现，。这里以定时的方式来实现。下面首先计算一下定时时间。 按要求，最低转速为 20 转/分，而上述步进电机的步距角为 7.5，即每 48 个脉冲为 1 周，即在最低转速时，要求为960脉冲/分，相当于 62.5ms/脉冲。而在最高转速时，要求为 100转/分，即 48000 脉冲/分，相当于 12.5ms/脉冲。可以列出下表：
表中不仅计算出了 TH0和 TL0，而且还计算出了在这个定时常数下，真实的定时时间，可以根据这个计算值来估算真实速度与理论速度的误差值。 表中 TH0 和TL0 是根据定时时间算出来的定时初值，这里用到的晶振是 12.000M。有了上述表格，程序就不难实现了，使用定时/计数器 T0为定时器，定时时间到后切换输出脚即可。 程序设计思路 步进电机控制系统的软件需要同时完成读取键盘、处理键盘、控制步进电机转动、控制数码管动态显示等任务，这就必须通过中断技术来实现。 在本设计中，主程序采用查询方式扫描键盘端口，检测按键动作是否发生，若有按键动作则处理键盘，根据按键值修改相应参数值，实现键盘的实时处理功能。定时器0中断服务程序控制步进电机的转动：根据当前显示的速度进行键盘手动改变T0定时时间常数，设置TH0和TL0的值，达到对转速精确控制的目的；根据转动方向控制位的值，控制脉冲信号循环移动的方向，达到对转动方向控制的目的。 说明如下： 1.单片机接受键盘信息，改变系统内部变量值。 2.单片机输出脉冲信号，控制步进电机转动。 3.单片机根据步进电机实际转动值，控制数码管显示。 电路图：程序：#include #define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义变量范围0~255 #define uint unsigned int //无符号整型 宏定义变量范围0~65535 unsigned char code zheng[4]={0x08,0x04,0x02,0x01};//正转表格 unsigned char code fan[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//反转表格 uchar flag_start ; //启动标志位 1为起动步进电机 否则关闭电机 uchar flag_z_f; //正反标志位 0为顺时钟 1为逆时史上转 uchar flag_shudu; //4种速度 0，1，2，3， uint flag_shudu_value = 400; void Delay(unsigned int i)//延时 { while(--i); } uchar key_can; /********************独立按键程序*****************/ void key() { static uchar key_new; key_can = 20;//按键值还原 if((P3 & 0xf0) != 0xf0)//按键按下 { Delay(5);//按键消抖动 if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1)) {//确认是按键按下 key_new = 0; switch(P3 & 0xf0) { case 0xe0: key_can = 1; break; //得到按键值 case 0xd0: key_can = 2; break; //得到按键值 case 0xb0: key_can = 3; break; //得到按键值 case 0x70: key_can = 4; break; //得到按键值 } } } else //按键松开 key_new = 1; } /******************主程序**********************/ void main() { unsigned char i; while(1) { key(); if(key_can <> { if(key_can == 1) //启动键 { if(flag_start == 0) //启动 { flag_start = 1; switch(flag_shudu) { case 0: flag_shudu_value = 500; P2 = 0xf0; break;//速度1 最快 case 1: flag_shudu_value = 800; P2 = 0xf9; break; case 2: flag_shudu_value = 1000; P2 = 0xfc; break; case 3: flag_shudu_value = 1500;P2 = 0xfe; break;//速度4 最慢 } } else //停止 { flag_start = 0; P2 = 0XFF;//关闭指示灯 } }if(key_can == 2) //正反转键 { flag_z_f = ~flag_z_f; // }if(key_can == 3) //减速 { flag_shudu ++; if(flag_shudu >= 4) flag_shudu = 0; switch(flag_shudu) { case 0: flag_shudu_value = 500; P2 = 0xf0; break;//速度1 最快 case 1: flag_shudu_value = 800; P2 = 0xf9; break; case 2: flag_shudu_value = 1000; P2 = 0xfc; break; case 3: flag_shudu_value = 1500;P2 = 0xfe; break;//速度4 最慢 } }if(key_can == 4) //加速 { if(flag_shudu == 0) flag_shudu = 4; flag_shudu --; switch(flag_shudu) { case 0: flag_shudu_value = 500; P2 = 0xf0; break;//速度1 最快 case 1: flag_shudu_value = 800; P2 = 0xf8; break; case 2: flag_shudu_value = 1000; P2 = 0xfc; break; case 3: flag_shudu_value = 1500;P2 = 0xfe; break;//速度4 最慢 } } } if(flag_start == 1) { for(i=0;i<4;i++)> { if(flag_z_f == 0) P1=zheng[i]; //电机正转 else P1=fan[i]; //电机反转 Delay(flag_shudu_value); //改变这个参数可以调整电机转速 } } } } 以上信息仅供参考，希望对大家有帮助。 |
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