摘要:步進電機是一種將電脈沖信號轉化為角位移量的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就會按照驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，這個固定的角度就是步距角。因此步進電機可以通過控制脈沖的產生個數來控制角位移量,從而達到精準定位的目的；同時也可以通過控制脈沖產生的頻率來控制電機轉動的速度，從而達到調節速度的目的。由于步進電機沒有積累誤差即無需設置反饋的優點，因而被廣泛應用于各種開環控制系統。

因為步進電機是通過輸入脈沖信號來控制其運轉的，本文采用了可靠性和抗干擾能力比較強的單片機來控制步進電機。單片機是一種將各種功能部件集成在一塊芯片上的微型控制器，其輸出的高低電平比較容易實現對步進電機的控制。同時，采用單片機控制既可以降低成本，也能克服硬件設計中一些元器件靈活性差和容易變值的缺點。

本設計采用AT89C51單片機作為對步進電機的控制核心，通過I/O口輸出的時序方波作為步進電機的控制信號，信號經過具有七重達林頓結構的驅動芯片ULN2003A進行功率放大進而驅動步進電機，并設置有4個獨立的按鍵控制電機的運行狀態，具體主要能夠控制步進電機的起停、正反轉以及調速的功能，同時采用LED發光二極管作為電機運行狀態的顯示器件。總體上，系統可分為硬件設計和軟件設計，硬件設計主要包括ATC89C51單片機的最小系統設計、步進電機驅動電路設計、按鍵電路控制設計和狀態顯示電路設計。

關鍵詞  AT89C51單片機；步進電機；ULN2003驅動芯片

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1選題的研究背景-1

1.2國內外研究現狀-1

1.3本文研究的主要內容-2

2 總體設計方案概述-4

2.1 總體設計方框圖-4

2.2 元器件介紹-4

2.2.1單片機-4

2.2.2步進電機-6

3 硬件設計-11

3.1 硬件設計概述-11

3.2 單片機最小系統的設計-12

3.2.1 電源電路-12

3.2.2 復位電路-12

3.2.3 晶振電路-13

3.3 步進電機驅動電路的設計-14

3.4 按鍵電路設計-14

3.6總設計圖-17

4 軟件設計-18

4.1 編程語言選擇-18

4.2 程序設計-18

4.2.1 程序設計概述-18

4.2.2 主程序控制設計-18

4.2.2 子程序設計-23

5 系統的調試與檢測-27

5.1 編程時出現的問題與解決方法-27

5.2 程序燒寫入芯片的問題及方法-27

5.3 步進電機轉動出現問題的解決方法-27

結論-28

致謝-29

參考文獻-30