基于单片机的步进电机控制系统设计

CHANBAEK 2023-12-06 5205

描述

一、项目简介：

该项目利用51单片机实现了一个步进电机控制系统，可以实现步进电机的正反转、加减速、启动和停止，并通过LCD显示电机的工作状态。通过该系统，你可以控制步进电机启动、旋转的方向和速度。

控制系统

二、主要功能：

步进电机正反转：通过控制电机驱动器的输入信号，可以实现步进电机的正反转运动。
加减速控制：通过逐渐增加或减小步进电机的脉冲频率，可以实现电机的加速和减速运动。
启动和停止控制：通过控制步进电机的脉冲信号，可以启动和停止电机的旋转运动。
LCD显示电机工作状态：通过连接LCD显示模块，可以实时显示电机的工作状态，包括方向、速度和状态等信息。

三、硬件组成：

51单片机开发板：作为主控制器，负责接收用户输入并控制步进电机运动。
步进电机：用于驱动机械装置，实现旋转运动。
步进电机驱动器：用于接收51单片机的控制信号，并驱动步进电机进行运动。
LCD显示模块：用于显示电机的工作状态信息。

元件清单：

元件	型号	数量
单片机	AT89C51	1
晶振	12MHZ	1
电阻	10k	1
电容	10uf	1
电容	30pf	1
按钮		7
驱动器	ULN2003	1
步进电机	4相5线	1
显示器	LCD1602	1
排阻	10k	1

四、软件设计：

硬件初始化：初始化51单片机和LCD显示模块。
用户输入处理：通过按键或其他输入方式接收用户的指令，包括方向、速度和操作等参数。
控制信号生成：根据用户输入的参数，生成相应的控制信号，控制步进电机的运动。
状态显示：将步进电机的工作状态信息通过LCD显示出来，包括方向、速度和状态等。

五、项目优势：

灵活性：可以根据用户的需求，通过用户输入控制步进电机的运动方式和参数。
实时反馈：通过LCD显示模块实时显示电机的工作状态，方便用户了解电机的运行情况。
简单易用：基于51单片机的设计简单，容易理解和实现。

六、部分代码

#include "reg51.h"

#include "lcd1602.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit AA=P2^4;//步进电机

sbit BB=P2^5;

sbit CC=P2^6;

sbit DD=P2^7;

sbit k1=P1^0;//按钮

sbit k2=P1^1;

sbit k3=P1^2;

sbit k4=P1^3;

sbit k5=P1^4;

sbit k6=P1^5;

uchar flag=0,fang=0;//方向控制

uchar speed=0,time=0;//速度控制0-9

uchar start=0;//启动

uchar sec=0;

uchar disp1[]="sudu:0 ";//速度

//主函数

void main()

{

init_1602();

TMOD|=0X01;

TH0=(65536-10000)/256;

TL0=(65536-10000)%256;

ET0=1;//打开定时器0中断允许

EA=1;//打开总中断

TR0=1;//打开定时器

while(1)

{

//按键检测

if(!k1)//启动

{

start=1;

}

if(!k2)//停止

{

start=0;

}

if(!k3)//正转

{

fang=0;

}

if(!k4)//反转

{

fang=1;

}

if(!k5)//加速

{

if(speed<9)

speed++;

while(!k5);

}

if(!k6)//减速

{

if(speed>0)

speed--;

while(!k6);

}

//定时器中断

void Timer0() interrupt 1

{

if(start==1)//启动

{

if(time<10-speed)//速度0-9

{

time++;

}

else

{

time=0;

if(fang==0) //正转

{

switch(flag)

{

case 0:BB=1;break;

case 1:AA=0;break;

case 2:CC=1;break;

case 3:BB=0;break;

case 4:DD=1;break;

case 5:CC=0;break;

case 6:AA=1;break;

case 7:DD=0;

}

if(flag<7)//下一个状态

flag++;

else

flag=0;

}

else //反转

{

switch(flag)

{

case 0:DD=1;break;

case 1:AA=0;break;

case 2:CC=1;break;

case 3:DD=0;break;

case 4:BB=1;break;

case 5:CC=0;break;

case 6:AA=1;break;

case 7:BB=0;

}

if(flag<7)//下一个状态

flag++;

else

flag=0;

}

//=================显示

if(sec<50)//0.5s

sec++;

else

{

sec=0;

disp1[5]=speed+0x30;//速度

write_string(1,0,disp1);

if(start)

{

if(fang==0)

{

write_string(2,6,"right");

}

else

{

write_string(2,6,"left ");

}

else

{

write_string(2,6,"stop ");

}

TH0=(65536-10000)/256;

TL0=(65536-10000)%256;

}

七、原理图

控制系统

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