基于单片机的步进电机控制系统的设计
摘要:介绍了一种基于单片机的步进电机控制系统.该系统采用AT89S52单片机通过8155的14位减法计数
器控制步进电机运转，可以在10-4 000 r/min范围内得到精确的转速.并且解决了步进电机升降速过程中的
失步和堵转问题.
关键词:单片机;步进电机;精确转速;升降速
引言
步进电机是一种用电脉冲进行控制，将电脉冲信号转换成相应角位移的电机，其机械位移和转速分别
与输人电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成正比，每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度.脉冲
的数量决定了旋转的总角度，脉冲的频率决定了电机运转的速度.
本文介绍的步进电机驱动控制电路，采用AT89S52单片机对步进电机进行控制，通过8155的14位
减法计数器产生控制步进电机运行的脉冲信号，大大减少了对单片机CPU资源的占用，同时通过选择不
同的8155TIMER IN端的输人频率，精确的控制步进电机的运转速度，提高了系统的可靠性.
1电路组成和工作原理
本系统主要由AT89S52单片机、8155接口电路、基准频
率发生器、分频电路、环形分配器、驱动电路、LED显示、键盘
等部分构成.可通过键盘预置所需的转速，89552单片机通过
判断预置的转速选择不同的频率给8155的TIMER IN端，通
过计算给8155的14位计数器装一个计数值，8155的TIMER
OUT端输出相应频率的连续方波，该脉冲经过环形分配器，
再经过驱动电路，直接驱动步进电机达到设定转速.电路结构
框图见图1.
1.1连续方波产生模块
8155有一个14位的减法计数器，有两个8位寄存器构
成，以其中的低14位组成计数器，剩下的两个高位(城，M，)图1电路结构框图
用于设定计数器输出的信号形式.计数工作时，从芯片外部引
人计数脉冲，设定m2 m, = 01，输出连续方波，这个连续方波的频率f，仅与输人脉冲频率fl，以及计数长
度L有关，其关系为:f = f, /L.
采用这种产生所需方波的方式，单片机只在需要的时刻给计数器装人一个计数长度，不仅很方便的控
制步进电机，而且基本上不占用89S52CPU的资源.
1.2分频和频率选择模块
为使步进电机达到精确转速，8155TIMER IN端需要输人不同的频率.本方案通过对6M的晶振源进
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