三相步进电机控制系统的设计课程设计(编辑修改稿)

三相步进电机控制系统的设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

K2做为通电方式选择键， K0 为单三拍， K1 为双三拍， K2 为三相六拍 ； (2) K K4分别为启动和方向控制； (3) K K6分别为加速和减速控制； (4) 正转时黄色指示灯亮，反转时绿色指示灯亮，不转时红色指示灯亮； (5) 用 4 位 LED 显示工作步数。 根据设计要求用 PROTEUS 所做的系统原理图如图 31所示： 图 31 系统原理图 步进电机控制电路 将 89C51 的 作为步进电机的输出控制口。 通过芯片 ULN2020A 的功率放大，驱动步进电机。 电路图 如图 32 所示： 图 32 步进电机控制电路图 八段数码管显示电路 由 89C51 的 P0 口取出显示码，从 89C51 的 输出位选码，设计中我们主要用到 4 位显示步数 即 可。 电路图 图如 图 33 所示 ： 图 33 八段数码管显示电路图 启 /停控制、正 /反转控制、工作模式控制电路 （ 1） K0K2 为工作模式控制开关， KO 接电时，为步进电机单三拍工作模式； K1 接电时，为步进电机双三拍工作模式； K2 接电时，步进电机工作模式为三相六拍。 （ 2） K3 为启动 /停止控制开关，控制整个系统的开启和关闭。 （ 3） K4 为正转 /反转控制开关，控制步进电机的转向。 （ 4） K5 为加速控制、 K6 为减速控制。 电路 图如图 34 所示： 图 34 按键控制电路图 发光二极管显示电路 用 3 个不同颜色的发光二极管来作为指示灯显示，将 接 黄 灯， 接绿 灯， 接 红 灯， 正转时 黄 色指示灯亮，反转时 绿 色指示灯亮，不转时 红 色指示灯亮。 电路图如 图 35 所示 ： 图 35 发光二极管显示电路图 4系统 的 软件设计 系统总体流程图 首先 以查询的方式， 从 P3 口读出开关状态，判断是否启动，没启动 红 灯亮同时黄绿灯灭， 重新确认启动。 启动后再次读取 P3 口数据， 依次 判断工作方式 ，并将对应的用来存储步进电机工作方式字的数组首地址值给 q。 再判 断速度方式，通过对 、 的询问，确定是加速还是减速。 由 口的双向开关来控制步进电机的正反转，如果是正转则 黄 灯亮 绿灯灭 ，反转则绿灯亮 黄灯灭。 在电机每走一步后，步数记数加 1，然后通过 LED 显示把工作步数显示出来。 再从 P3 口把状态信息读出来，与之前的 P3 口的状态信息进行比较。 如果状态信息没有改变，电机继续运行。 如果状态信息改变了，就需要重新返回程序的开端，对电机的运行状态进行判断，让电机重新以新的状态运行。 由此，开关的状态在电机每走一步都会查询一遍，做到实时地反映。 系统总体流程图如图 41 所 示： 开始 启 /停按键 K3按下。 步数清零 ， 数码管输出 0，红 色显示灯亮 判断工作方式 q 存储方式字地址指针 正 /反转按键 K4按下。 正转，黄灯亮 反转，绿灯亮 红灯亮 方式 1。 方式 2。 方式 3。 P1口输出控制模型 模型地址 加 1，总步数加 1 显示总步数 P3口状态是否改变。 重新启动 N N N N N Y Y Y Y 图 41 系统总体流程图 三相步进电机模块 流程图 对于步进电机模块的程序设计采用循环程序设计方法。 先把正反转向的控制模型存放在内存单元中，然后再逐一从单元中取出控制模块并输出。 首先启动，选择步进电机的拍数，输入步数，然后读入正反转的控制模型驱动步进电机转动。 三相步进电机的流程图 如图 42 所示 ： 图 42 步进电机模块流程图 显示模块 流程图 显示模块是用 4 位八段数码管来显示工作步数。 先将显示码存入数组中，指向最左边一位，然后取出要显示的数据，指向换码表首地址，取出显示码，从P0 口输出显示码， P2 口输入位选码，显示出 4 位工作步数，最后修改数组地址，求下一位位选码继续显示。 分模块入口 =1? =1? =1? 不输出任何信号 分模块出口 选择三相六拍控制字序列输。