实验8.步进电机控制设计

【实验目的】

掌握步进电机控制原理，熟悉C51编程与调试方法。 【实验原理】

实验电路原理图如图A.120所示，图中达林顿驱动器U2接于P1.0~P1.3，步进电机接在U2的输出端。按键K1~K2接于P0.0~P0.1。

图A.120 实验8的电路原理图

在编程软件配合下，要求实现如下功能：单击K1控制步进电机正转；单击K2，控制步进电机反转，连续按K1、K2，步进电机可连续旋转。

步进电机控制编程原理：根据励磁方法建立励磁顺序数组，以半步励磁法为例，励磁顺序数组的元素为：0x02，0x06，0x04，0x0C，0x08，0x09，0x01，0x03。程序启动后，根据案件状态修改励磁顺序数组的指针值，即单击K1时时针右移一位，随后将数组当前值由P2口输出，如此循环。注意，在P2口两次输出之间需要插入软件延时。

【实验内容】

(1) 学习单片机对步进电机的速度与方向控制原理；

(2) 编写3种励磁方案程序，即1相励磁、2相励磁和1~2相励磁； (3) 比较不同励磁方案的步进电机仿真效果。 【实验步骤】

(1) 提前阅读与实验8相关的阅读材料；

(2) 参考图A.120；和表A.9，在ISIS中完成原理图的绘制； (3) 采用μVision3进行C51动态显示和A/D转换编程及调试。 【实验要求】

提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、A/D转换原理分析、C51源程序（含注释语句）、仿真运行截图及实验小结。

【参考图表】

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表A.9实验8的元器件清单 元件类别 Microprocessor ICs AnalogICS Switches & Relays Electronmechnical Capacitors Miscellaneous Capacitors Resistors 电路符号 U1 U2 K0~K2 M1 C1/10μF X1/12MHz C2~C3/2pF R1~R4 元件名称 80C51 ULN2003A BUTTON MOTOR-STEPPER RES CRYSTAL CAP RESPACK_7 【实验程序】

/*步进电机控制程序*/ #include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int void delay();//声明延时函数

code table[]={0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09,0x01,0x03};//励磁顺序数组 sbit K1=P0^0;//定义两个按键 sbit K2=P0^1; void main() {

while(1) { chari;

if(K1==0){delay();i++;if(i==8)i=0;}//K1按下，顺读数组（逆时针转） if(K2==0){delay();i--;if(i==0)i=8;}//K2按下，逆读数组（顺时针转） delay();

P2=table[i];//P2口输出励磁顺序 } }

void delay()//延时函数 {

uchark,l;

for(k=125;k>0;k--) for(l=200;l>0;l--); }

【仿真截图】

略 【实验小结】 通过这次实验我掌握了步进电机工作原理的极编程的方法,同时做实验时要仔细,要按步骤来,避免人为错误，避免出现电路连接错误。

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