基于ＡＶＲ单片机的步进电机运动控制系统设计陆广平，等

载程序后，对单片机工作亦无任何影响。

趁。，

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图２主控芯片连接图

２）输人、显示模块

输入模块是由１６（４×４）个按键组成的矩阵键

盘¨Ｊ。该模块的主要功能为：①通过０～９十个数

字键输入预设定的步数（０～９９９）和转速（０—２５４）；

②通过其余６个功能键，改变步进电机运行的

状态。

输出模块是四位共阳极的数码管组成。显示

驱动由４个ＰＮＰ的三极管９０１２组成，在其发射极

外加＋５ Ｖ电源。另外为保护单片机的端口，在数

码管的八位段选信号上要加４７０ ｆｌ的限流电阻，四

位位选信号线上加２ ｋｆｌ的限流电阻。

３）电机驱动模块设计

由于是小功率三相步进电机，本设计采用３个

ＰＮＰ的三极管９０１２。并在步进电机Ａ、Ｂ、Ｃ的三

相脉冲信号输入线上添加红黄绿３个发光二极管作

指示灯，以保证步进电机的正确运行。原理如图３

所示。

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图３驱动原理

４）电源模块设计

由于本设计采用的是反应式步进电机，所以需

要在电源部分提供直流１２ Ｖ的电压，因此需要加入

他稳压管７８１２，并且需要在整流二极管输出处加容

值较大电解电容（＞４７０心）。为可靠稳定起见，这

里选用ｌ

０００心的电解电容。

２系统软件设计

在硬件电路设计好后，通过编程控制步进电

机实现不同运行功能。整个系统软件分为：按键

扫描获取模块、显示模块、步进电机起动运行模

块和精确运行模块心圳。

２．１电机起动运行模块

电机起动运行模块要求能控制步进电机的转

向和转速，并显示相应的状态，流程图如图４

所示。

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定时嚣初始化

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图４步进电机起动运行程序流程图

电机基本运行模式模块亦为一个循环函数体。

首先调用数码管显示子程序，再调用键盘扫描获

取函数，如无起动键按下，返回循环体开始处继

续循环；有起动键按下，继续判断是否有暂停键

按下，有则返占循环开始处，无则继续判断是否

有停止键按下，有则跳出循环结束程序，无则判

断是否有加／减键按下，有则做相应的定时器初值

修改，无则继续判断是否有正／反转键按下，有则

修改对应的方向状态。经这一系列的判断结束后

再调用电机起动运行函数，进行脉冲相序的赋值。

加减速处理程序的作用为修改定时器的初值，

从而改变定时器中断服务程序的执行频率，改变

电机的转速。每次加减速都以５为定值来改变定时

器初值，因此转速分为５０档，开始运行默认转速

为２５；当转速大于５０时，自动调整为最大值，小

于０时，自动调整为最小值。暂停键按下，停止步

进电机的脉冲相序输出，但数码管保留原先显示

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