51单片机驱动步进电机(含电路图和源程序代码）
51单片机驱动步进电机(含电路图和源程序代码）
51单片机驱动步进电机(含电路图和源程序代码）源程序:stepper.c&stepper.hex&/*&* STEPPER.C&* sweeping stepper's rotor cw and cww 400 steps&* Copyright (c) 1999 by W.Sirichote&*/&＃i nclude c:\mc5151io.h /* include i/o header file */&＃i nclude c:\mc5151reg.h&register unsigned char j,flag1,&register unsigned int cw_n,ccw_n;&unsigned char step[8]={0x80,0xc0,0x40,0x60,0x20,0x30,0x10,0x90}&#define n 400&/* flag1 mask byte&0x01 run cw()&0x02 run ccw()&*/
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51单片机步进电机驱动程序
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51单片机驱动步进电机__终极(完整版)
& && 在这里介绍一下用51单片机驱动步进电机的方法。 &
这款步进电机的驱动电压12V，步进角为 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!! &&
该步进电机有6根引线，排列次序如下：1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。 &&
采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。 &
ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压，可能力矩不是很大，大家可自行加大驱动电压到12V。 &
;******************************************************************************&
;************************* 步进电机的驱动*************************************** ; DESIGN BY BENLADN911 & &
&FOSC = 12MHz & & & &
;--------------------------------------------------------------------------------- &
; 步进电机的驱动信号必须为 脉冲信号!!! 转动的速度和脉冲的频率成正比!!! &
; 本步进电机步进角为 7.5度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!! &
;--------------------------------------------------------------------------------- &
; A组线圈对应 P2.4 &
; B组线圈对应 P2.5 &
; C组线圈对应 P2.6 &
; D组线圈对应 P2.7&
; 正转次序: AB组--BC组--CD组--DA组 (即一个脉冲,正转 7.5 度) &
;---------------------------------------------------------------------------------- &
;----------------------------正转-------------------------- ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H&
MOV R3,#144 & & 正转 3 圈共 144 脉冲 START: MOV R0,#00H START1: MOV P2,#00H MOV A,R0&
MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR&
JZ START & & 对 A 的判断,当 A = 0 时则转到 START MOV P2,A&
LCALL DELAY INC R0&
DJNZ R3,START1&
MOV P2,#00H LCALL DELAY1&
;-----------------------------反转------------------------&
MOV R3,#144 & & &反转一圈共 144 个脉冲 START2:&
MOV P2,#00H MOV R0,#05 START3: MOV A,R0&
MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR JZ START2 MOV P2,A CALL DELAY INC R0&
DJNZ R3,START3 MOV P2,#00H&
LCALL DELAY1 LJMP MAIN&
DELAY: MOV R7,#40 步进电机的转速 M3: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R7,M3&
& & & & & & &MOV & & R4,#20 & & &2S 延时子程序 DEL2: & & & & & & & &MOV & &
R3,#200 DEL3: & & & & & & & &MOV & & R2,#250 & & & & & & & & & & &DJNZ &
&R2,$ & & & & & & & & & & &DJNZ & &R3,DEL3 & & & & & & & & & & &DJNZ &
&R4,DEL2 & & & & & & & & & & &RET TABLE:&
DB 30H,60H,0C0H,90H & &正转表 DB 00 & &正转结束&
DB 30H,90H,0C0H,60H & &反转表 DB 00 & &反转结束 END&
& & & & 51单片机控制四相步进电机&
拿 到步进电机，根据以前看书对四相步进电机的了解，我对它进行了初步的测试，就是将5伏电源的正端接上最边上两根褐色的线，然后用5伏电源的地线分别和另外 四根线（红、兰、白、橙）依次接触，发现每接触一下，步进电机便转动一个角度，来回五次，电机刚好转一圈，说明此步进电机的步进角度为 360/(4&5)＝18度。地线与四线接触的顺序相反，电机的转向也相反。&
此步进电机，则只需分别依次给四线一定时间的脉冲电流，电机便可连续转动起来。
通过改变脉冲电流的时间间隔，就可以实现对转速的控制；通过改变给四线脉冲电流的顺序，则可实现对转向的控制。所以，设计了如下电路图：&
C51程序代码为： 代码一&
#include &AT89X51.h& &stati static u void delay(); void main(void) &{&
& count = 0; & P1_0 = 0; & P1_1 = 0; & P1_2 = 0; & P1_3 = 0;&
& EA = 1; & & & & & & &//允许CPU中断 &
TMOD = 0x11; &//设定时器0和1为16位模式1 &
& ET0 = 1; & & & & & & //定时器0中断允许 & &TH0 = 0xFC; &
& TL0 = 0x18; & & &//设定时每隔1ms中断一次 & & TR0 = 1; & & & & & //开始计数 startrun: & P1_3 = 0; & P1_0 = 1; & delay(); &&
P1_0 = 0;&
& P1_1 = 1; & delay(); & P1_1 = 0; & P1_2 = 1; & delay(); & P1_2 = 0; & P1_3 = 1; & delay();&
//定时器0中断处理 &&
void timeint(void) interrupt 1 &{ &
& TH0=0xFC; &
& TL0=0x18; //设定时每隔1ms中断一次 & count++; }&
void delay()&
& endcount=2; & count=0;&
& do{}while(count&endcount); }&
& 将上面的程序编译，用ISP下载线下载至单片机运行，步进电机便转动起来了，初步告捷！ &
& 不过，上面的程序还只是实现了步进电机的初步控制，速度和方向的控制还不够灵活，另外，由于没有利用步进电机内线圈之间的&中间状态&，步进电机的步进角度为18度。所以，我将程序代码改进了一下，如下： &
#include &AT89X51.h& &stati&
static int step_&
void delay(unsigned int endcount);&
void gorun(bit turn, unsigned int speedlevel); void main(void) &{&
& count = 0;&
& step_index = 0; & P1_0 = 0; & P1_1 = 0; & P1_2 = 0; & P1_3 = 0;&
& EA = 1; & & & & & & //允许CPU中断 &
& TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1 & &
ET0 = 1; & & & & & &//定时器0中断允许 &
& TH0 = 0xFE; &
& TL0 = 0x0C; &//设定时每隔0.5ms中断一次 & & TR0 = 1; & & & & //开始计数 & do{&
& & gorun(1,60); & }while(1);&
//定时器0中断处理 &
void timeint(void) interrupt 1 &{ &
& TH0=0xFE; &
& TL0=0x0C; //设定时每隔0.5ms中断一次 & count++; }&
& & P1_3 = 1; & & & case 6:&
& P1_0 = 0; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 0; & & P1_3 = 1; & & & case
7: & & P1_0 = 1; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 0; & & P1_3 = 1; &}&
& delay(speedlevel); & if (turn==0) & {&
& & step_index++; & & if (step_index&7) & & & step_index=0; & }&
& else & {&
& & step_index--; & & if (step_index&0) & & & step_index=7; & }&
改进的代码能实现速度和方向的控制，而且，通过step_index静态全局变量能&记住&步进电机的步进位置，下次调用
gorun（）函数时则可直接从上次步进位置继续转动，从而实现精确步进；另外，由于利用了步进电机内线圈之间的&中间状态&，步进角度减小了一半，只为 9度，低速运转也相对稳定一些了。 &
& 但是，在代码二中，步进电机的运转控制是在主函数中，如果程序还需执行其它任务，则有可能使步进电机的运转收到影响，另外还有其它方面的不便，总之不是很完美的控制。所以我又将代码再次改进： &
#include &AT89X51.h& &
stati &//计数&
static int step_ &//步进索引数，值为0－7 &//步进电机转动方向&
static bit stop_ &//步进电机停止标志&
s //步进电机转速参数，数值越大速度越慢，最小值为1，速度最快 & &//步进电机转速参数计数&
void delay(unsigned int endcount); &//延时函数，延时为endcount*0.5毫秒 void gorun(); & & & & &//步进电机控制步进函数 void main(void) &{&
& count = 0; & step_index = 0; & spcount = 0; & stop_flag = 0; & P1_0 = 0; & P1_1 = 0; & P1_2 = 0; & P1_3 = 0;&
& EA = 1; & & & & & & //允许CPU中断 &
TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1 &
& ET0 = 1; & & & & & //定时器0中断允许 & &TH0 = 0xFE;&
TL0 = 0x0C; & //设定时每隔0.5ms中断一次 & TR0 = 1; & & & & //开始计数 & turn = 0; &
speedlevel = 2; & delay(10000); & speedlevel = 1; & do{&
speedlevel = 2; & & delay(10000); & & speedlevel = 1; & & delay(10000); &
& stop_flag=1; & & delay(10000); & & stop_flag=0; & }while(1); } &
//定时器0中断处理 &&
void timeint(void) interrupt 1 &{ &
& TH0=0xFE;&
& TL0=0x0C; //设定时每隔0.5ms中断一次 & count++; & spcount--; & if(spcount&=0)&
& & spcount = & & gorun(); & } }&
void delay(unsigned int endcount) {&
& count=0;&
& do{}while(count&endcount); &} &
void gorun() &
{ &if (stop_flag==1) & {&
& & P1_0 = 0; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 0; & & P1_3 = 0; & &&
& switch(step_index) & {&
& case 0: //0 & & P1_0 = 1; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 0; & & P1_3 = 0; & &&
case 1: //0、1 & & P1_0 = 1; & & P1_1 = 1; & & P1_2 = 0; & & P1_3 = 0; &
& & case 2: //1 & & P1_0 = 0; & & P1_1 = 1; & & P1_2 = 0; & &
P1_3 = 0; & &&
& case 3: //1、2 & & P1_0 = 0;&
& P1_1 = 1; & & P1_2 = 1; & & P1_3 = 0; & & & case 4: &//2 & &
P1_0 = 0; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 1; & & P1_3 = 0; & &&
case 5: //2、3 & & P1_0 = 0; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 1; & & P1_3 = 1; &
& & case 6: //3 & & P1_0 = 0; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 0; & &
P1_3 = 1; & &&
& case 7: //3、0 & & P1_0 = 1; & & P1_1 = 0; & & P1_2 = 0; & & P1_3 = 1; & }&
& if (turn==0) & {&
& & step_index++; & & if (step_index&7) & & & step_index=0; & } & else & {&
& & step_index--; & & if (step_index&0) & & & step_index=7; & }&
& 在代码三中，我将步进电机的运转控制放在时间中断函数之中，这样主函数就能很方便的加入其它任务的执行，而对步进电机的运转不产生影响。在此代码中，不但实现了步进电机的转速和转向的控制，另外还加了一个停止的功能，呵呵，这肯定是需要的。&
步进电机从静止到高速转动需要一个加速的过程，否则电机很容易被&卡住&，代码一、二实现加速不是很方便，而在代码三中，加速则很容易了。在此代码中，当 转速参数speedlevel 为2时，可以算出，此时步进电机的转速为1500RPM，而当转速参数speedlevel
1时，转速为3000RPM。当步进电机停止，如果直接将speedlevel 设为1，此时步进电机将被&卡住&，而如果先把speedlevel
设为2，让电机以1500RPM的转速转起来，几秒种后，再把speedlevel
设为1，此时电机就能以3000RPM的转速高速转动，这就是&加速&的效果。&
在此电路中，考虑到电流的缘故，我用的NPN三极管是S8050，它的电流最大可达1500mA，而在实际运转中，我用万用表测了一下，当转速为 1500RPM时，步进电机的电流只有90mA左右，电机发热量较小，当转速为60RPM时，步进电机的电流为200mA左右，电机发热量较大，所以 NPN三极管也可以选用9013，对于电机发热量大的问题，可加一个10欧到20欧的限流电阻，不过这样步进电机的功率将会变小。
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