单片机控制步进电动机的运动的原理及单片机程序

51单片步进电机控制原理与控制设计程序

51单片步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称vr）、永磁式步进电机（简称pm）和混合式步进电机（简称hb）。

51单片步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。

51单片步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为a-b-c－d,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制a,b,c，d相的通断。

(2)控制步51单片进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

(3)控制51单片步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：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（及步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时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。

程序在你的芯片里就够了，步进驱动器内置好转换程序，上面的开关啊按键啊都是为了配合不同的上位控制部分加入的。

上位机是大脑，步进驱动器和步进电机只是执行部分。

大脑中知道怎么走，该发什么样的指令，然后就是驱动器怎么设定搭配程序的指令就可以了

我刚刚做过一个步进电机的程序，里面含有步进电机的加速程序。都是自己编写的。程序如下：

RS EQU P10

RW EQU P12

E EQU P11

LCD EQU P2

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0030H

MAIN: NOP

C0: SETB P14

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

JB P14,C1

AJMP C0

;ACALL WRITE_1

C1: ACALL SET1_LCD

ACALL SHOW1

CLR P03

AJMP L2

;LCD初始化程序

SET1_LCD:

MOV R5,#01H ;清屏

ACALL WRITE_1

MOV R5,#3CH ;两行显示，510点矩阵

ACALL WRITE_1

MOV R5, #06H ;输入模式为移动光标

ACALL WRITE_1

MOV R5,#0CH ;显示开关控制

ACALL WRITE_1

MOV R5,#02H ;光标归位

ACALL WRITE_1

RET

SHOW1:

MOV DPTR,#TAB1

MOV R1,#00H

A1: MOV A,R1

MOVC A,@A+DPTR

MOV R6,A

LCALL WRITE_D

INC R1

CJNE R1,#0AH,A1

RET

SHOW2:

MOV DPTR,#TAB2

MOV R1,#00H

A2: MOV A,R1

MOVC A,@A+DPTR

MOV LCD,A

MOV R6,A

LCALL WRITE_D

INC R1

CJNE R1,#0AH,A2

RET

;写数据子程序

WRITE_D: SETB RS

CLR RW

MOV LCD,R6

CLR E

ACALL CHECK_BF

SETB E

RET

;写命令子程序

WRITE_1: CLR RS

CLR RW

MOV LCD,R5

CLR E

ACALL CHECK_BF

SETB E

RET

;判断是否忙碌子程序

CHECK_BF:

MOV LCD,#0FFH ;此时不接受外来指令

CLR RS ;RS=0,选择指令寄存器

SETB RW ;RW=1,选择读模式

CLR E ;E=0,禁止读/写LCM

;ACALL DELAY10MS

;延时1微秒

SETB E ;E=1,允许读/写LCM

JB LCD7,CHECK_BF ;忙碌循环等待

RET

DELAY10MS:

MOV R3,#0AH ;外循环10次

DL2: MOV R4,#0FAH ;内循环50次

DL1: NOP

NOP

DJNZ R4,DL1

DJNZ R3,DL2

RET

DELAY3S: MOV R3,#0FFH

DL3: MOV R4,#0FFH

DL5: MOV R5,#66H

DL6: DJNZ R5,DL6

DJNZ R4,DL5

DJNZ R3,DL3

RET

L2: MOV R1,#18H

L1: MOV R2,#82H

L0: MOV R3,#0C0H

L3: ACALL M2

SETB P13

JB P13,C2

SETB P15

JB P15,WBI1

DJNZ R3,L3

DJNZ R2,L0

DJNZ R1,L1 ;延时6秒

M20: MOV A,#036H

AJMP M0

C2: ACALL M4

;ACALL SET1_LCD

AJMP M9

M0:MOV R4,#10H ;电机加速时间参数

M12:SETB P05

ACALL M5

CLR P05

ACALL M5

DJNZ R4,M12

DEC A

CJNE A,#08H,M0

MOV A,#08H

AJMP M13 ;电机加速程序

RET

M5:MOV R7,A ;延时程序

M1: NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

DJNZ R7,M1

RET ;延时程序

M13:MOV R4,#0FFH ;电机加速时间参数

M14:SETB P05

ACALL M15

CLR P05

ACALL M15

SETB P05

DJNZ R4,M14

DEC A

CJNE A,#07H,M13

AJMP D0 ;电机加速程序

RET

WBI1: AJMP WBI

M15:MOV R7,A ;延时程序

M16:NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

DJNZ R7,M16

RET

D0: MOV R5,#2H

ACALL M4

D1: MOV R6,#083H

ACALL M4

D2: MOV R4,#0F0H

M6: ACALL M4

SETB P13

JB P13,C2

ACALL M4

SETB P15

JB P15,WBI

ACALL M4

DJNZ R4,M6

DJNZ R6,D2

ACALL M4

DJNZ R5,D1 ;延时18秒

AJMP L2 ;gaiguo

M4: SETB P05 ;电机稳定运行程序

ACALL M8

CLR P05

ACALL M8

SETB P05

RET

M8: MOV R7,#07H ;转速参数

M7: NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

DJNZ R7,M7

RET

M9: MOV A,#05H

M10:MOV R4,#02H ;电机减速时间参数

M17:SETB P05

ACALL M18

CLR P05

ACALL M18

DJNZ R4,M17

INC A

CJNE A,#0FFH,M10

;MOV A,#08H

AJMP M3 ;电机减速程序

RET

M18:MOV R7,A ;延时程序

M19:NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

DJNZ R7,M19

RET

WBI:MOV R5,#058H

N1: MOV R6,#55H

N2: MOV R7,#7DH

N3: ACALL M2

SETB P15

JB P15,WBI

DJNZ R7,N3

DJNZ R6,N2

DJNZ R5,N1

AJMP M20

M2: SETB P05

RET

M3: SETB P05

ACALL SET1_LCD

ACALL SHOW2

TAB1: DB 53H,79H,73H,74H,65H,6DH,5FH,4FH,4EH,5FH

TAB2: DB 53H,79H,73H,74H,65H,6DH,5FH,4FH,46H,46H

END

步进电机驱动器上的开关有D1、D2、D4-D6，其设置方法分别如下：

1、D1设置驱动程序发送脉冲的方式。 如果步进电机驱动器未发送脉冲来控制电机本身，则D1设置为OFF。 如果步进电机驱动器自身发出脉冲，则将D1设置为ON。

2、D2设置也是驱动程序发出脉冲的方式，但条件是D2设置仅在D1设置为OFF时才生效。

3、D4-D6设置步进电机的工作细分数，即步进电机旋转一圈所需的脉冲数。 细分越大，精度越高，但是产生误差越容易。

扩展资料：

步进电机驱动器的工作原理：

步进电机驱动器的原理由单极性直流电源供电。只要步进电动机的相绕组在适当的时机通电，步进电动机就可以逐步旋转。

步进电机不能直接连接到工频交流或直流电源，而必须使用特殊的驱动器。如图所示，它由脉冲发生控制单元，电源驱动单元和保护单元组成。驱动单元必须直接与驱动器耦合，并且也可以理解为微计算机控制器的电源接口。

工作频率由高压UH供电，以增加导电相绕组的电流前沿，并且在通过该前沿之后，使用低压UL来维持绕组的电流。这种效果还改善了驱动器的高频性能，并消除了对串联电阻Rs的需求，从而消除了额外的损耗。

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