基于AT89C51单片机的步进电机控制及驱动电路设计


f引言
国内控制器的研究起步较晚运动控制技术为一门多学科交叉的技术是一个以自动控制理论和现代控制理论为基础包括许多不同学科的技术领域。如电机技术、电力电子技术、微电子技术、传感器技术、控制理论和微计算机技术等运动控制技术是这些技术的有机结合体。总体上来说国内研究取得很大的进步但无论从控制器还是从控制软件上来看与国外相比还是具有一定差距。
传统上由纯电路设计的步进电机控制和驱动电路一般较复杂成本又高而且一旦成型就难于修改可移植性差难以适应一些智能化要求较高的场合。单片机的普及与应用为步进电机的应用开辟了广阔的前景使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现将会避免复杂电路的设设计既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性、可靠性及多功能性。
本文主要介绍了步进电机的基本原理及AT89C51单片机的性能特点。设计主要研究了一种基于AT89C51单片机和ULN2003驱动芯片的步进电机控制及驱动电路系统。该系统可分为：控制模块、驱动模块、显示模块、人机交互模块四大部分。其中采用AT89C51单片机作为控制模块的核心利用单片机编程实现了对步进电机启动停止、正转反转、加速减速等功能的基本控制。驱动模块由芯片ULN2003A驱动步进电机工作；显示部分由七段LED共阴数码管组成；人机互换部分由相应的按键实现相应的功能。通过实际测试表明本设计系统的性能优于传统步进电机控制器具有结构简单、可靠性高、实用性强、人机接口简单方便、性价比高等特点。


f目录
1设计原理及方案4
11设计原理4
12设计方案4
121方案一5122方案二6123方案比较及选择7
2设计实现8
21主要元器件介绍8
211四相六线步进电机的介绍8212AT89C51单片机芯片介绍10213ULN2003芯片介绍11214LED七段数码管介绍11
22步进电机控制及驱动系统电路设计实现12
221硬件设计12222软件设计r