《电机与控制应用》２００６，３３（４）

基于单片机的步进电机开环控制系统

基于单片机的步进电机

开环控制系统

房玉明，杭柏林

（青岛科技大学，青岛２６６０６１）

摘要：通过ＡＴＭＥＬｓ９ｃ５１单片机对步进电机进行控制，主要介绍了步进电机控制器、驱动电路和ＬＥＤ

显示电路的设计，实现了步进电机的开环控制。在步进电机控制器的设计中，重点阐述了脉冲产生电路以及

对速度的控制。该系统具有成本低、控制方便的特点。

关键词：单片机；步进电机；开环控制

中图分类号：ＴＭ３０１．２：ＴＭ３８３．６文献标识码：Ａ文章编号：１００１—８０８５（２００６）０４．００６１ＪＤ４

ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ

Ｓｙｓｔｅｍ

ｏｆ

Ｓｔｅｐ・ｍｏｔｏｒ

Ｂａｓｅｄ

ｏｎ

Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈｉｐ

以ⅣＧ砘一ｍｉ昭，

以ⅣＧ

Ｂｏｉ—Ｚ讥

（Ｑｉｎｇｄａｏ

Ｕｎｉｖ．ｏｆ

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０６１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ

ｕｓｉｎｇ

ＡＴＭＥＩ皇９Ｃ５

１

ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ

ｔｏ

ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ

ｓｔｅｐ—ｍｏｔｏｒ ｗｉｔｈ ｉｔｓ

ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｄｒｉｖｉｎｇ

ｃｉｒ—

ｃｕｉｔ ８ｎｄ

ＬＥＤ出ｓｐｌａｙ

ｃｉｒｃｕｉｔ

ｔｏ

ｒｅａｌｉｚｅ

ｓｔ印ｍｏｔｏｒ

ｏｐｅｎ—１００ｐ

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ｊｎ咖ｄｕｃｅｄ．Ｆｏｒ￡ｈｅ

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ｓｙｓｔｅｍ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｆｂａｔｕｒｅｓ ｏｆ １０ｗ－

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Ｋｅｙ

ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ

ｃｌｌｉｐ；ｓｔｅｐ－ｍｏｔｏｒ；ｏｐ蚰－ｌ∞ｐ∞ｎｔｌｌｏｌ

状态３部分。

０

引

言

步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的

角位移或直线位移的机电执行元件。控制步进电

机的输入脉冲数量、频率及电机各相绕组的接通

顺序，可以得到各种需要的运行特性。尤其与数

字设备配套时，体现了更大的优越性，因此广泛应

用于数字控制系统中。

本文介绍已实现的单片机对步进电机的数字

控制系统。该控制系统中，控制器担负着产生脉

冲以及发送、接收控制命令的任务。本文对控制

器的设计，尤其是脉冲产生电路的设计作了详细

的介绍。

１

系统设计

步进电机开环控制系统框图如图ｌ所示。系

统由步进电机控制器、步进电机驱动电源、步进电

机和ＬＥＤ状态显示等４部分组成，本文着重介绍

步进电机控制器、步进电机驱动电源、ＬＥＤ显示

图１步进电机开环控制系统框图

１．１步进电机控制器

步进电机控制器主要由单片机、晶振电路、

８Ｋ

ＲＡＭ和光电隔离电路等组成（见图２）。

图２步进电机控制器组成

输出

输入

一６１—

万方数据