依據單片機為基礎，經過硬件和軟件的組合，用自動跟手動的辦法操控步進電動機實現X方向和Y方向的移動操控，體系硬件包含鍵盤輸入電路、單片機主控電路、顯現電路、和驅動電路和兩個步進電機。主控電路是運用89S51單片機，從P3口鍵盤輸入，P1口輸出操控步進電動機的脈沖序列，P0和P2口輸出顯現信號。顯現電路運用共陽數碼管完結從鍵盤設置的坐標參數的顯現。驅動電路和主操控電路間運用光耦合器完結阻隔。從單片機P1口輸出的脈沖序列通過達林頓管TIP122的擴大輸出到X方向和Y方向的兩個步進電機，然后完結體系在X和Y兩個方向的吊裝操控。

跟著經濟的開展，步進電機在車床、機器人等精細操控范疇的運用越來越廣泛，而完結更準確、更智能、更安全高效的操控步進電機是當時最迫切需要。

運用單片機對步進電機進行操控，能夠使操控更簡略、更準確，而且擴展性非常好。

步進電動機作業原理

電動機定子上有A、B、C三對磁極，磁極上繞有線圈，分別稱之為A相、B相和C相，而轉子則是一個帶齒的鐵心，這種步進電動機稱之為三相步進電動機。如果在線圈中通以直流電，就會發生磁場，當A、B、C三個磁極的線圈順次輪番通電，則A、B、C三對磁極就順次輪番發生磁場招引轉子滾動。 首先有一相線圈(設為A相)通電，則轉子1、3兩齒被磁極A吸住，轉子就停留在第一個方位上。然后，A相斷電，6相通電，則磁極A的磁場不見磁極B發生了磁場，磁極召的磁場把離它近來的2、4兩齒招引曩昔，中止在第二個方位上，這時轉子逆時針轉了30°。再接下去B相斷電，C相通電。依據相同道理，轉子又逆時針轉了30°，中止在第三個方位上。若再A相通電，C相斷開，那么轉子再反轉30°，使磁極A的磁場把2、4兩個齒吸住。定子各相輪番通電一次轉子轉過一個齒。這樣按A→B→C→A→B→C→A→…次第輪番通電，步進電動機就一步一步地按逆時針方向旋轉。通電線圈每變換一次，步進電動機旋轉30°，咱們把步進電動機每步轉過的視點稱之為步距角。如果把步進電動機通電線圈變換的次第倒過來換成A→C→B→A→C→B→…的次序，則步進電動機將按順時針方向旋轉，所以要改動步進電動機的旋轉方向能夠在任何一相通電時進行。

體系結構設計

體系設計需求

A. 能用單片機操控兩臺步進電機,完結吊裝操控；

B. 能完結變速和勻速操控。

體系組成

體系硬件包含鍵盤輸入電路、單片機主控電路、顯現電路、驅動擴大電路以及X方向和Y方向兩個步進電機。

主控電路的P3口從鍵盤接納操控信號，然后對接納到的信號區分和進行對應的運算，從P1口輸出對應的脈沖序列，一起從P0和P2口輸出顯現信號，顯現電路完結對具體坐標的顯現；脈沖序列通過驅動電路的擴大，輸出到X和Y兩個方向的步進電機。然后完結從鍵盤輸入到體系的操控。

硬件電路設計

步進電機挑選

試驗步進電機運用的是混合式4相步進電機，其作業電壓較低只要3.6V，單步相位，通過軟件細分，能夠做到單步相位。

步進電機驅動有些

由于此步進電機的電流較大1.2A，開端設計時運用了達林頓陣列芯片ULN2003A來驅動，但該芯片單路作業最大電流僅供給0.5A，作業后不久，芯片溫度急劇上升，故未選用此計劃，而是自個建立達林頓陣列，選用了TIP122達林頓管,電流可達5A，已徹底滿意電路的設計需求。

鍵盤輸入有些

為了能夠進行人機交互，必須有鍵盤輸入體系，考慮到本體系并不需要太多的按鍵信息，故選用普通的非編碼鍵盤.簡略的按鍵電路,能夠完結在按下的時分是高電平。

計劃一:用電容消除顫動。

計劃二:在單片機程序里用10MS再檢測來消除顫動。

主控電路有些

體系中的ATMEL 89S51是中心有些，所有的操控算法都由其來完結。

AT89S51具有如下特色：40個引腳，4k Bytes Flash片內程序存儲器，128 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中止優先級2層中止嵌套中止，2個16位可編程守時計數器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。

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