单片机控制的步进电机定位系统

《农业网络信息》2009年第11期交流园地 单片机控制的步进电机定位系统 阮忠t，邹琦萍2 (1．河池学院计算机与信息科学系，广西宜州546300；2．河池学院物理与电子工程系。广西宜州546300) 摘要：概要阐述了步进电机定位系统的单片机软件设计方法，介绍了该系统软件设计的整体组成和分系统的具体实现方 法，为步进电机的定位提供了一种易于设计和扩充的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 关键词：步进电机；软件设计；单片机 中图分类号：TP311．52 文献标识码：B 文章编码：1672—6251(2009)11-0123-02 TheDesignofSteppingMoOrOrientationSystemwithMCUControl RuanZhon91，ZouQipin92 (1．DepartmentofComputerandInformationScience，HechiUniversity，Yizhou546300，China； 2．DepartmentofPhysicsandElectronicEngineering,HechiUniversity，Yizhou546300。China) Abstract：ThisarticleexpatiatedONtheMCUsoftwaredesignofsteppingmotororientationsystemingeneral．Itmostlyintroduced thewholecomposeofthesystemsoftwaredesignandtheconcreterealizationofeachpartsystem．Itc卸provideasimpleand extendedsolutionforsteppingorientationsystem． Keywords：steppingmotor；softwaredesign；MCU 1 引言 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移 的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速及 停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。而不 受负载变化的影响。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，也可以通过控 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。步进电机可以作为一种控制用的特种 电机，由于其没有积累误差(精度为100％)的特点， 广泛应用于各种开环控制。 随着IrI'技术的飞速发展，单片机应用系统几乎 覆盖了整个社会。本文就步进电机定位系统的单片机 软件设计进行了介绍。该方法为构建低成本、高效 率、便于维护的单片机系统提供了良好的体系框架结 构和设计 思想 教师资格思想品德鉴定表下载浅论红楼梦的主题思想员工思想动态调查问卷论语教育思想学生思想教育讲话稿 。 1 系统软件设计的整体组成 本系统选择C语言对单片机进行程序设计。用C 语言编写的目标程序编译速度快。有良好的可移植 性，而且C语言有完善的模块程序结构。能大大缩短 开发周期，增加软件的可移植性，便于改进和扩充。 同时系统选择KeilC5I作为C语言的开发平台。此平 台支持所有兼容的仿真器．同时支持其他第三方开发 工具。优化生成的代码可接近于汇编语言的效率。并 且能够产生详细的警告信息和错误信息，便于程序开 发者查找错误。 1．1 系统软件设计的基本框架 根据系统的具体要求。本系统软件设计的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图 如1所示。 1．2系统软件设计的参数设置 本系统软件设计参数必须考虑以下三种对应关 系。 (1)根据所选步进电机的参数，设定转动角度与 转动步数的关系。本系统所选的电机为二相步进电 机，步距角0．9／1．80，为提高系统定位的精度，采用 半步运行状态，即电机二相八拍工作方式，步距角为 0．9。。于是可知转～圈，电机需要运行36010．9--400 步。如表l所示。 收稿日期：2009—09—07 作者简介：阮忠(1973一)，男，硕士，副教授，研究方向：嵌入式系统与计算机网络安全。 ·--——123·--—— 万方数据 《农、Ik网络信息》2009年第11期交流园地 表l步进电机转动角度与转动步数之间的关系 (2)设置外部控制信号与电机转动具体位置的关 系。本系统所要定位的具体位置为：00，900j180。,2700共 四个位置，有两个控制信号即可标识。对应关系如表 2所示。 表2步进电机控制信号与目的位置的关系 (3)设置电机位置的标志参数。为了能够区分不 同的初始位置，便于程序的设计，设置了个具体位置 的标志参数n，对应关系如表3所示。 表3电机具体位置与标志参数13的关系 组号 电机的具体位置 标志参数 o。 90。 180 270。 2系统软件设计的具体实现方法 步进电机定位系统的软件设计包括以下两个主要 的方面：步进电机转动速度的控制和步进电机定位的 控制，它们对整个系统的精确性起着很大的作用。 2．1步进电机转动速度的控制 控制步进电机的转动速度．可以通过单片机的定 时计数器产生的脉冲信号触发单片机的外部中断源， 从而控制步进电机驱动信号的输出。根据这一思路， 做了如下的设计方案。 (1)编制完成定时／计数器的初始化程序； (2)根据具体要求完成定时／计数器的中断服务程 序．下面给出了中断服务程序的示例： 函数名称：voidTimer0(voidlinter—ruptlusing2 函数功能：产生周期性脉冲信号 人口参数：无 出口参数：无 备注：触发电机驱动信号产生，调整电机转动速 度。 2．2步进电机定位的控制 根据系统的要求，以控制信号是00为例来说明 程序的设计方案。本系统设定步进电机始终向同一方 向转动，不存在正反转问题。根据前面的讨论，可得 到电机的目标位置为00．必须考虑电机目前所处的所 有位置(O。、90。、1800和270。)，分别计算电机转动的 步数，使电机到达目的位置。 3结束语 本文提供了一种基于步进电机定位系统的单片机 软件方案。实验表明：用单片机以软件方式驱动步进 电机，不但可以自由设计电机的转动速度，而且可以 方便灵活地控制运行状态．满足不同用户的定位要 求。此系统能够简化电路、降低成本，而且便于扩 充。因此，采用正确灵活的设计方法，综合运用现有 技术，可有效提高单片机应用性能。扩大应用领域， 增强实用控制能力。降低开发难度。 参考文献 【l】李存志，张松炜．一种步进电机驱动器及其控制系统的研究【J】． 微计算机信息，2008，(17)：125～126 【2】罗亚非，凌阳．16位单片机应用基础【M】．北京：北京航空航天 大学出版社。2003 【3】高锋．单片微机应用系统设计及实用技术【M】．北京：机械工业 出版社．2004 【4】谭思亮，邹超群，等．VisualC++串口通信工程开发实例导航 【M】．北京：人民邮电出版社，2003 【5】王莉，阳春华．基于VC++的串口通信设计及其应用【J】．控制 工程，2004，(11)：89-92 —124— 万方数据 单片机控制的步进电机定位系统 作者： 阮忠， 邹琦萍 作者单位： 阮忠(河池学院计算机与信息科学系,广西,宜州,546300)， 邹琦萍(河池学院物理与电子工 程系,广西,宜州,546300) 刊名： 农业网络信息 英文刊名： AGRICULTURE NETWORK INFORMATION 年，卷(期)： 2009(11) 参考文献(5条) 1.李存志,张松炜.一种步进电机驱动器及其控制系统的研究[J].微计算机信息,2008,(17):125～126 2.罗亚非,凌阳.16位单片机应用基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003 3.高锋.单片微机应用系统设计及实用技术[M].北京:机械工业出版社,2004 4.谭思亮,邹超群,等.Visual C++串口通信工程开发实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2003 5.王莉,阳春华.基于VC++的串口通信设计及其应用[J].控制工程,2004,(11):89～92 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jsjyny200911041.aspx