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山西机电职工学院
论文题目单片机控制的步进电机驱动技术
姓名**
专业机电一体化
年级2012级
指导老师**
2014年5月25日
山西机电职工学院毕业论文
单片机控制的步进电机驱动技术
摘要
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对步进电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统,并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节,从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外,本文中还采用了芯片IR2110作为步进电机正转调速功率放大电路的驱动模块,并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对步进电机的控制。另外,本系统中使用了测速发电机对步进电机的转速进行测量,经过滤波电路后,将测量值送到A/D转换器,并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算,从而实现了对步进电机速度的控制。在软件方面,文章中详细介绍了PI运算程序,初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。
关键词:PWM信号测速发电机PI运算
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目录
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总结……………………………………………………………………………29
致谢……………………………………………………………………………30
参考文献
1
题目:基于单片机实现步进电机PWM调速系统
8051单片机
PWM信号的产生与放大
步进电机
测速
发电机
滤波
电路
A/D
转换
8051单片机由CPU和8个部件组成,它们都通过片内单一总线连接,其基本结构依然是通用CPU加上外围芯片的结构模式,但在功能单元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。其基本组成如下图所示:
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中央处理器CPU:它是单片机的核心,完成运算和控制功能。
内部数据存储器:8051芯片中共有256个RAM单元,能作为存储器使用的只是前128个单元,其地址为00H—7FH。通常说的内部数据存储器就是指这前128个单元,简称内部RAM。
特殊功能寄存器:是用来对片内各部件进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器,是一个特殊功能的RAM区,位于内部RAM的高128个单元,其地址为80H—FFH。
内部程序存储器:8051芯片内部共有4K个单元,用于存储程序、原始数据或表格,简称内部ROM。
并行I/O口:8051芯片内部有4个8位的I/O口(P0,P1,P2,P3),以实现数据的并行输入输出。
串行口:它是用来实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。
定时器:8051片内有2个16位的定时器,用来实现定时或者计数功能,并且以其定时或计数结果对计算机进行控制。
中断控制系统:该芯片共有5个中断源,即外部中断2个,定时/计数中断2个和串行中断1个。
振荡电路:它外接石英晶体和微调电容即可构成8051单片机产生时钟脉冲序列的时钟电路。系统允许的最高晶振频率为12MHz。
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74LS373片内是8个输出带三态门的D锁存器。其结构如下图所示:
当使能端G呈高电平时,锁存器中的内容可以更新,而在返回低电平的瞬间实现锁存。如果此时芯片的输出控制端为低,也即是输出三态门打开,锁存器中的地址信息便可以通过三态门输出。以下是其引脚图:
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4
(1)芯片引脚
(2)功能表
引脚
工作方式
(片选)
(允许输出)
VPP
(编程控制)
输出
读
L
L
VCC
H
数据输出
维持
H
*
VCC
*
高阻
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5
编程
L
H
VPP
L
数据输入
编程校验
L
L
VPP
H
数据输出
编程禁止
H
*
VPP
*
高阻
(1)芯片引脚
(2)芯片功能表
引脚
工作方式
I/O0 —I/O7
未选中
H
*
*
*
高阻
未选中
*
L
*
*
高阻
输出禁止
L
H
H
H
高阻
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6
读
L
H
L
H
数据输出
写
L
H
H
L
数据输入
写
L
H
L
L
数据输入
接线分析
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