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基于51单片机步进电机控制

实现功能:

1 、用矩阵键盘设定电机目标转速及旋转方向,范围 100 ~300 / 分;
2 、测量、显示电机实际转速和方向(正转显示“ P ”,反转显示“ N ”);
 
从实现功能上分析,软件可以分解3个功能模块:
1,步进电机控制模块
2,矩阵键盘输入模块
3,显示输出模块
 

步进电机工作原理

步进电机通过输入脉冲信号进行控制,即电机的总转动角度由输入脉冲总数决定,而电机的转速由脉冲信号频率决定。步进电机的驱动电路是根据单片机产生的控制信号进行工作。因此,单片机通过向步进电机驱动电路发送控制信号就 能实现对步进电机的控制。 如图 1 所示,开始时,开关 SB 接通电源,SA、SC、SD 断开,B 相磁极和转子 0、3 号齿对齐,同时,转子的 1. 4 号齿就和 C、D 相绕组磁极产生错齿,2、5 号齿就和 D、A 相绕组磁极产生错齿。 当开关 sc 接通电源,SB、SA、SD 断开时,由于 C 相绕组的磁力线和 1.4 号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1. 4 号齿和 C 相绕组的磁极对齐。而 0、3号齿和 A、B 相绕组产生错齿,2、5 号齿就和 A、D 相绕组磁极产生错齿。依次类推,A. B、C、D 四相绕组轮流供电,则转子会沿着 A. B、C、D 方向转动。

四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

                                                 

                                                                    图1  步进电机工作原理

步进电机工作模块

本次设计中采用四相单拍工作方式,在这种工作方式下,A、B、C、D 三相轮流通电,电流切换三次,磁场旋转一周,转 子向前转过一个齿距角。因此这种通电方式叫做四相单四拍工作方式。

步进电机工作子程序

uchar code turn[]={0x10,0x20,0x40,0x80};//步进电机控制模型
void MOTOR_RUN()
{
   if(start)//起动标志位
   {
      if(zhuanxiang)//顺时针旋转
      {
         P3=turn[x];
         x++;
         if(x==4) x=0;
       }
      if(!zhuanxiang)//逆时针旋转
      {
        y--;
        P3=turn[y];
        if(y==0) y=4;
       }
    }
}
矩阵键盘和数码管显示程序这里不多做赘述,详情可以下载我的程序

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  • 700【毕设课设】基于单片机的多层电梯控制仿真系统
    【资源下载】下载地址如下:https://docs.qq.com/doc/DTlRSd01BZXNpRUxl 基于51单片机的电梯仿真系统设计 由AT89C51单片机+数码管+矩阵按键模块+LED灯等构成 具体功能: (1)初始时电梯在1楼,当有按键按下时电梯到相应楼层; (2)电梯状态要有指示灯显示,即电梯目前运行到达楼层的实时显示,电梯升降的状态显示等。 (3)电梯内要有4层电梯的按键,还要有门的开关按键,并且电梯门需要有相关的动作(指示灯指示),电梯外每一层都要有上下的按键,除了第1,4层 (4)电梯上行的时候按下行按键,电梯不会停止,继续上行,向下反之。 #include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit outU1_L = P2^7;//定义1楼上按键LED灯接口 sbit outD2_L = P2^6;//2楼下 sbit outU2_L = P2^5;//2楼上 sbit outD3_L = P3^2;//3楼下 sbit outU3_L = P3^1;//3楼上 sbit outD4_L = P3^0;//4楼下 sbit outF1 = P2^2;//电梯内部按键1楼LED灯接口 sbit outF2 = P2^3;//电梯内部按键2楼LED灯接口 sbit
  • 基于wemos D1 的WiFi避障小车
    *项目介绍:该项目主要通过wemos D1 ,超声波传感器模块(HC-SR04),L9110s步进电机,等模块组成。 *各模块实物图片如下: 一.wemos d1模块 板载无线网卡 支持AP(路由),sta(上网)模式。 wemos d1和51单片机的区别在于多了个无线网卡,可以进行网络连接,其他的I/O口和51单片机类似。在此项目中担任主控芯片,控制步进电机和红外模块。 二.超声波传感模块 该模块主要实现避障的功能,超声波发出波遇到前面的障碍物后会返回,通过这段时间来判断距离前面障碍物的距离,距离通过串口传给wemos d1从而判断碰到障碍物该做什么反应。 三.L9110s步进电机 该电机主要来控制电机的转方向 该电机有六个接口,其中vcc和gnd分别接电源和地,其余四个接口的输出如下: B-1A B-2A 电机1 0 1 正转(假设) 1 0 反转 0 0 不转 1 1 不转 A-1A A-2A 电机2 0 1 正转(假设) 1 0 反转 0 0 不转 1 1 不转 其中的正转与反转只是在假设的情况下,如果相反的话,可以更改一下,总之就是0 1 不是正转就是反转,只有这两种结果 1 0则与之相反。这样就可以把除了vcc和gnd的俩个接口连在wemos d1的I/o口上来控制电机的转动从而使得小车动起来。 开发环境:arduion 以及elipse 连接方式: 将除了vcc
  • 基于51单片机的电梯控制系统
    这一次的项目是前阵子发布的Altium designer ERROR系列链接 第一篇的项目,实现了51单片机控制电机,从而控制一台六层电梯。 具体说明:系统启动后自动定位到一楼。当外部按键按动时,电梯前往该楼层;内部按键共七个,其中六个对应六层,第七个为报警按键,按下后电梯停止工作,蜂鸣器鸣响报警,同时上行下行显示灯关闭,再次按下恢复正常。为保证电机运行正常和电梯舒适感,每层楼运行时间间隔为三秒。 原理图如下: 这里采用了L298来驱动电机,使用74LS164驱动数码管显示楼层。在层与层之间默认了电梯运行三秒钟,但是在具体实践中应根据现实楼层高度而定。 同时,由于这次项目更多的是模拟电梯运行,所以,我在PCB设计并没有把各个按键分开,而是画到了一块板子上,如下图: 在ad中,我并没有找到74LS164的芯片原理图,只有芯片封装,所以自己画了个164的芯片。 部分代码如下所示: void shangsheng() { int i; t=11; ledup=0; leddown=1; for(i=0;i<10;i++) { stop(); d11=1,d12=0,d21=0,d22=0; delay(5); d11=1,d12=1,d21=0,d22=0; delay(5); d11=0,d12=1,d21=0,d22=0; delay(5); d11=0,d12=1,d21=1