基于单片机的步进电机控制系统设计与研究.doc

基于单片机的步进电机控制系统设计与研究 摘 要：随着我国工业的快速发展，步进电机在很多领域受到了广泛的应用，对步进电机的控制要求也越来越高；步进电机作为一个动力元件，其控制器的好坏，直接影响到步进电机运行的稳定性，进而影响到整个系统。本文研究一种基于STC89C52RC单片机和L298N驱动芯片的步进电机控制系统的设计，控制系统可以控制步进电机以给定速度进行任意合理的角度的旋转，有按键输入模块和1602液晶屏显示模块进行人机交互，同时控制系统还可以选择通过串口和基于VB语言的上位机软件进行通信，进而控制步进电机的运动。经调试，该系统可以实现预期的控制目标，驱动器也可以和上位机软件通信来控制步进电机，具有一定的实用价值。 关键字：单片机，步进电机，串口通信，VB语言，L298N Design and research of Stepping motor control system based on MCU Abstract: With the rapid development of industry in our country, Stepping motor is widely used in many areas, the control requirements of the Stepping motor is bec-oming high and higher. Stepping motor as a power element, its controller is good or bad, directly affect the stability of the stepping motor, and then affect the whole system. In this thesis, we study a control system of stepping motor which based on the STC89C52RC MCU and L298N driver chip, the control system can control a stepping motor at a given speed for any reasonable angle of rotation, key input module and 1602 LCD display module for human-computer communication, at the same time control system can also communicate with PC software based on VB la-nguage by a serial port , it can also control the Stepping motor to move. After de-bugging, the system can achieve the expected target, and the controller can commu-nicate with the PC software to control the Stepping motor, and it has some practic-al value. Keyword: MCU, Stepping motor, Serial communication, VB language, L298N 目 录 1 绪 论 1 1.1 步进电机及其发展 1 1.2 步进电机在我国的应用及前景 1 1.3 本设计要研究的内容 2 2 总体方案设计 3 2.1 步进电机控制原理 3 2.2 步进电机的驱动 3 2.2.1 基于电子电路的控制 4 2.2.2 基于PLC的控制 4 2.2.3 基于单片机的控制 5 2.3 硬件方案的提出与选型 6 2.3.1 单片机的选型 6 2.3.2 显示模块的选型 7 2.3.3 驱动芯片的选择 8 3 硬件电路设计 10 3.1 STC89C52RC单片机及外围电路设计 10 3.1.1 STC89C52RC单片机管脚介绍 10 3.1.2 STC89C52RC单片机最小系统 12 3.2 显示模块设计 13 3.3 电机驱动电路设计 14 3.4 电源稳压模块设计 15 4 单片机软件设计 17 4.1 Keil UV3软件使用 17 4.2 主程序工作过程 20 4.3 初始化程序设计 20 4.4 步进电机控制算法设计 22 4.4.1 步进电机的正反转 22 4.4.2步进电机的调速 23 4.4.3 串口接收函数编写 24 4.5 显示程序设计 25 4.6 键盘程序设计 29 5 上位机软件设计