基于51单片机的步进电机控制系统(二)

原创已于 2025-06-08 21:28:12 修改 · 381 阅读

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于 2025-04-18 00:59:25 首次发布

1、简介
本设计用AT89C51作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和C语言编程设计的步进电机控制系统，本控制系统采用单片机控制，通过人为按动开关实现步进电机的正反转、加速、减速、启停。具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。

2、主要功能
a.支持按键设计正转、反转、启停、加速、减速。

b.支持数码管显示正反转：“0”是正转，“1”是反转。

c.支持数码管显示档位：“0”到“10”。

d.支持ULN2003驱动步进电机转动。

3、环境搭建
资料清单：C程序+仿真+设计报告+使用说明+元件清单+操作视频
仿真版本：Proteus8.6及以上版本
编译平台：Keil C51
编程语言：C语言

4、源程序
使用keil C51软件(内附安装包)实现程序编写与编译。

#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define led P0//数码管段选
#define haha P2
sbit s1 = P3^0;
sbit s2 = P3^1;
sbit s3 = P3^2;
sbit s4 = P3^3;
sbit s5 = P3^4;//按键定义,s1正转，s2反转，s3加1，s4减1
sbit wei3 = P2^3;sbit wei2 = P2^2;sbit wei1 = P2^1;sbit wei0 = P2^0;//数码管位选定义
sbit a = P1^0;sbit b = P1^1;sbit c = P1^2;sbit d = P1^3;//脉冲信号输入端定义

uchar code tab[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//共阳数码管驱动信号0---9，不显示
uchar code time_counter[10][2]={{0xda,0x1c},{0xde,0xe4},{0xe1,0xec},{0xe5,0xd4},{0xe9,0xbc},  //9.7 ----1ms
							    {0xed,0xa4},{0xf1,0x8c},{0xf5,0x74},{0xf9,0x5c},{0xfc,0x18}};
uchar code qudong[8]={0x80,0xc0,0x40,0x60,0x20,0x30,0x10,0x90};	 
uchar num1 = 0;//控制取励磁信号变量						  
uchar num2 = 8;

char k=0;//加减档位控制，1为最小档
char pause=1;//暂停时保存之前的转速，开机默认1
bit flag1 = 0;//初始正转，正反转标志
uchar buf[4]={0,10,0,0};//数码管显示缓存，正转，不显示，不显示，显示1档位,高----低  
//================================定时器0/1初始化函数================================
void T0_T1_init()
{
	TMOD = 0x11;//定时器0/1均工作于方式1,16位计时方式
   	TH1 = time_counter[10-k][0];
	TL1 = time_counter[10-k][1];//定时器1，定时10ms用于步进电机转速控制
	TR1 = 0;
	ET1= 1;//开定时器中断
	EA = 1;//开总中断
}
//================================ms级延时函数=======================================
void delay1m(uint x)
{
    uint i,j;
    for(i=0;i<x;i++)      //连数x次，约 x ms
  	   for(j=0;j<10;j++);   //数120 次，约1 ms
} 
void display()
{
	wei3=1;wei2=1;wei1=1;wei0=0;led = tab[buf[3]];delay1m(1);led=0xff;
    wei3=1;wei2=1;wei1=0;wei0=1;led = tab[buf[2]];delay1m(1);led=0xff;
    wei3=1;wei2=0;wei1=1;wei0=1;led = tab[buf[1]];delay1m(1);led=0xff;
	wei3=0;wei2=1;wei1=1;wei0=1;led = tab[buf[0]];delay1m(1);led=0xff;
}
//================================主函数=============================================
void main()
{
	T0_T1_init();
	buf[1] = 10;//不显示
	while(1)
	{
		display();
		if(s1 == 0)
		{
			delay1m(3);
			if(s1 == 0)
			{
				flag1 = 0;//正转
				buf[0] = 0;//最高位显示0
		//		haha = 0x00;//停止
				 
			}
			while(!s1) display();
		}
		if(s2 == 0 )
		{
		
			delay1m(3);
			if(s2 == 0)
			{
			
				flag1 = 1;//反转
				buf[0] = 1;//最高位显示1
		//		haha = 0x00;//停止
			}
			while(!s2) display();
		}
		if(s3 == 0)	   //速度加1档
		{
			delay1m(3);
			if(s3 == 0)
			{
				k++;
				TR1=1;
				if(k > 10 )
				{
					k = 1;
				}
				buf[2]= k/10;
				buf[3]= k%10;
			} 
			while(!s3) display();
		}
		if(s4 == 0)	 //速度减1档
		{
			delay1m(3);
			if(s4 == 0)
			{
				k--;
				TR1=1;
				if(k <= 0)
				{
					k = 10;
				}
				buf[2]= k/10;
				buf[3]= k%10;
			}
			while(!s4) display();
		}
		if(s5==0)
		{
			delay1m(3);
			if(s5==0)
			{
				if(TR1==1)
				{
					pause=k;
					k=0;
					TR1=0;
					a=b=c=d=0;
				}
				else if(TR1==0)
				{
					k=pause;
					TR1=1;
				}
				buf[2]= k/10;
				buf[3]= k%10;
				while(!s5) display();
			}
		}
	} 
}

5、proteus8.6仿真
采用proteus8.6软件(内附安装包)实现仿真设计，如下图所示。proteus软件一般存在高低版本兼容问题，该仿真是通过proteus8.6导出的，所以请尽量使用proteus8.6打开文件，低于proteus8.6的版本不能够正常使用，高于proteus8.6的版本除了proteus8.8/8.9理论上可以正常使用。
正转：
在这里插入图片描述
反转：

停止：