系统整图 系统整图如图3- 1所示，本系统采用外部中断方式，p0口作为信号的输入部分，p1口为发光二极管显 示部分，p2口作为电机的驱动部分。 电源部分 利用LM7812和LM7805芯片得到12V和5V的电压，它们的应用要注意以下几点：（1）输 入输出压差不能太大,太大则转换效率急速降低，而且容易击穿损坏；（2）输出电流不 能太大，1.5A 是其极限值。大电流的输出，散热片的尺寸要足够大，否则会导致高温保护或热击穿； （3）输入输出压差也不能太小,大小效率很差。 其中12V电压给步进电机供电，5V电压则给单片机供电。分别如图3-2、图3-3所示。 （1）、产生12V的电压给步进电机供电 （2）产生5V的电压给单片机供电 按键部分 本次设计选用的是单片机的P0口来控制信号的输入，所以把按键开关和P0口连接起来 ，当按下开关S1时，相当于给P0.0口一个低电平；当按下开关S2时，相当于给P0.1口一 个低电平；当按下开关S3时，相当于给P0.2口一个低电平；当按下开关S4时，相当于给 P0.3口一个低电平；当按下开关S5时，相当于给P0.4口一个低电平。然后通过单片机实 行相应的操作。如图3-4。 驱动部分 此电路是步进电机的驱动部分，我选用的是ULN2004芯片来驱动的，ULN2004系列是一 款高耐压，大电流达林顿管驱动器，包含7个NPN达林顿管。如图3-5。 状态指示部分 状态指示用P1口控制发光二极管的显示，如果相应端口是低电平，相应的发光二极管 就会亮，用它来表示步进电机所处的状态。如图3-6。 实物图： 源程序清单 QIAN EQU 40H HOU EQU 41H JIA EQU 42H JIAN EQU 43H TING EQU 44H ORG 000H LJMP MAIN ORG 003H LJMP DUAN /// 外部中断0 ORG 0030H MAIN: ///初始化 MOV R0,#0FH MOV 10H,#01H MOV 11H,#03H MOV 12H,#02H MOV 13H,#06H MOV 14H,#04H MOV 15H,#0CH MOV 16H,#08H MOV 17H,#09H MOV 20H,#50 MOV 21H,#40 MOV 22H,#30 MOV 23H,#20 MOV 24H,#10 MOV 25H,#5 MOV R1,#20H MOV IE,#10000001B CLR QIAN CLR HOU CLR JIA CLR JIAN CLR TING MOV A,@R1 MOV R2,A SETB IT0 ////边沿触发形式 LOOP1:JNB QIAN ,LOOP2 ACALL FRONT1 LOOP2:JNB HOU,LOOP1 ACALL BACK1 DUAN: MOV A,P0 CPL A ANL A,#1FH ///去高三位，使按下去的一位为1 CJNE A,#00H,CHA AJMP DUAN CHA: ACALL DELAY10MS MOV A,P0 CPL A ANL A,#1FH JZ DUAN ///为零转移 ACALL ZHAO RETI ZHAO:MOV A,P0 //查找是哪一位，下面置1 JNB ACC.0,FRONT JNB ACC.1,BACK JNB ACC.2,FAST JNB ACC.3,SLOW JNB ACC.4,STOP FRONT:SETB QIAN RET BACK: SETB HOU RET FAST: SETB JIA RET SLOW: SETB JIAN RET STOP: SETB TING RET FRONT1:CLR QIAN CLR HOU CLR JIA CLR JIAN CLR TING INC R0 ///前进子程序 R0用于给P2口送不同的值 MOV P2,@R0 MOV A,@R1 MOV R2,A /// R2用于延时不同的时间 ACALL DELAY CJNE R0,#17H,XIA MOV R0,#10H XIA: JB QIAN,HUI //回主程序////////XIA子程序用于过度 JB HOU, HUI JB TING,HUI JNB JIA,XIA1 ACALL JIA1 XIA1: JNB JIAN,XIA2 ///XIA子程序用于过度 ACALL JIAN1 JB TING ,HUI XIA2: AJMP FRONT1 HUI : RET //返回主程序 JIA1: CJNE R1,#25H,XIA3 /// 加速 RET XIA3: INC R1 RET BACK1: CLR QIAN //后退 CLR HOU CLR JIA CLR JIAN CLR TING CJNE R0,#0
本文档详细介绍了基于51单片机的步进电机控制系统的设计。系统主要由以下几个部分组成：电源、按键、驱动和状态指示。
电源部分采用了LM7812和LM7805稳压芯片来产生12V和5V的稳定电压。12V电压供给步进电机工作，而5V电压供给单片机运行。在使用这些芯片时需注意，输入输出压差不宜过大，以免导致转换效率降低和设备损坏；输出电流不应超过1.5A，大电流工作时要确保良好的散热。
按键部分设计中，使用了P0口作为信号输入，通过连接按键开关S1-S5，使得单片机可以根据不同按键输入执行相应操作。例如，按下S1时，P0.0口接收低电平信号，以此类推。
接着，驱动部分采用了ULN2004芯片来驱动步进电机。ULN2004是一款高耐压、大电流的达林顿管驱动器，能提供足够的驱动能力给步进电机。该芯片包含7个NPN型达林顿管，适合驱动电机的四相。
状态指示则通过P1口控制发光二极管显示步进电机的状态。当特定的P1口处于低电平时，对应的发光二极管亮起，直观反映电机当前的工作模式。
程序设计部分，主要使用了51单片机，程序代码中可以看到对中断、定时器和I/O口的操作。例如，外部中断0（INT0）被设置为边沿触发，通过P0口的信号改变来响应按键操作。程序中定义了一些寄存器变量，如QIAN、HOU、JIA、JIAN和TING，用于控制电机的前进、后退、加速、减速和停止状态。通过R0和R1寄存器控制P2口的输出和延时，实现步进电机的精确控制。
这个基于51单片机的步进电机控制系统充分利用了单片机的资源，实现了灵活的控制逻辑，能够根据用户输入调整电机的运动状态，并通过LED状态显示反馈实时信息。这种设计适用于许多需要精确位置控制的自动化应用中。
