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2013 ~ 2014 学年 第 1 学期

《单片机原理及应用》 课 程 设 计 报 告

题 目： 单片机控制步进电机 专 业： 电子信息工程 班 级： 姓 名： 指导教师：

电气工程学院 2013年10月20日

任务书

课题名称 指导教师（职称） 执行时间 学生姓名 设计目的 学号 1109121056 1109121058 1109121049 1109121030 1109121009 1109121052 1109121010 单片控制步进电机 2013~ 2014 学年第 1学期 第 7 周 承担任务 硬件部分 电路图仿真与调试 软件部分 资料查找 写Word文档 电路图仿真与调试 写Word文档 1、掌握单片机芯片89C52的原理及相关接口电路的设计方法。 2、熟悉电路仿真软件protues的使用。 3、掌握单片机系统的设计步骤及基本方法。 4、熟悉KEIL软件的编程，加强C语言的能力。 5、掌握步进电机的控制方法。 6、掌握各个芯片的控制方法。 7、设计控制步进电机工作。 设计要求 （1）采用单片机控制一个四相单四拍的步进电机工作。步进电机的旋转方向由正反转控制信号控制。步进电机的步数由键盘输入，可输入的步数分别为3、6、9、12、15、18、21、24和27步，且键盘具有键盘锁功能，当键盘上锁时，步进电机不接受输入步数，也不会运转。只有当键盘锁打开并输入步数时，步进电机才开始工作。 （2）电机运转的时候有正转和反转指示灯指示。 （3）电机在运转过程中，如果过热，则电机停止运转，同时红色指示灯亮，同时警报响。 （4） 上机调试程序。 （5） 写出设计报告。

单片机控制步进电机

摘 要

步进电机是一种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目的；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，从而达到调速的目的。结合对步进电机的了解，然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明，采用89C51单片机来控制步进电机，用c程序来控制运行。控制系统通过单片机存储器、I/O口、键盘、复位电路、晶振电路实现让步进电机正反转的功能。并通过DS18B20测温来防止步进电机的温度过高。

单片机的控制系统由AT89C51单片机控制，具有抗干扰能力强，可靠性高而系统易扩展等优势。本次课程设计着重于通过控制脉冲数来控制位移，实现准确定位。基于步进电机本身的优越性和应用的广泛性，这正是用单片机控制步进电机课程设计的实际意义。 关键字：步进电机；角位移；单片机；脉冲

目 录

第一章 绪论 ............................................................................................................... 1

1.1步进电机及其发展 ............................................................................................... 1 1.2步进电机的发展应用及前景 ................................................................................. 1 1.3设备及工作环境 ................................................................................................... 1 第二章 系统方案整体设计 ............................................................................................ 2 第三章 硬件设计 ........................................................................................................ 3

3.1 系统硬件设计 ..................................................................................................... 3

3.1.1单片机晶振电路 ......................................................................................... 3 3.1.2单片机复位电路 ......................................................................................... 3 3.1.3 最小单片机系统 ........................................................................................ 4 3.1.4键盘设计 .................................................................................................... 4 3.1.5电机部分 .................................................................................................... 5 3.2 系统工作原理论述 .............................................................................................. 6