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stc单片机

步进电机控制

12 浏览量 2022-07-14 20:57:36 上传评论收藏 54KB RAR 举报

在电子工程领域，步进电机是一种特殊的电动机，它能够将电脉冲转换为精确的角位移。这种电机在自动化、机器人技术、精密机械和许多其他应用中扮演着重要角色。本文将深入探讨如何使用STC单片机和KEIL软件来控制步进电机。 STC单片机是Microchip Technology公司生产的8051系列兼容单片机，以其高性价比和丰富的内置功能而受到欢迎。STC单片机通常配备有内置的A/D转换器、串行通信接口和定时器等模块，使得它们成为嵌入式系统开发的理想选择。在本项目中，STC单片机将作为步进电机的控制器，接收和处理控制信号，进而驱动电机运行。 KEIL uVision是一款强大的嵌入式开发环境，支持多种微控制器，包括STC单片机。它提供了集成的编译器、调试器和项目管理工具，使得开发者可以方便地编写、编译和调试C或汇编代码。在步进电机控制项目中，KEIL将用于编写控制程序，设置电机的运动模式、速度和方向。在"step0-9.c"的代码文件中，我们可以预见一系列逐步进阶的教程，从基础概念开始，逐步引导学习者掌握步进电机控制的技巧。这些文件可能包含了一系列从简单到复杂的例程，比如使电机正转、反转、停止，以及更复杂的脉冲序列控制，以实现精确定位。步进电机的控制通常基于脉冲宽度调制（PWM）和脉冲序列。通过改变施加到电机的脉冲频率和数量，可以改变电机的转速和转动角度。在STC单片机中，这通常涉及设置定时器中断，产生定时脉冲，并通过GPIO端口发送给步进电机驱动器。驱动器会将这些脉冲转化为电机相位切换的信号，从而控制电机的步进动作。在实际应用中，理解步进电机的工作原理至关重要。步进电机一般有多个相位，每相由一个或多个绕组组成。每个脉冲会使电机移动固定的角度，这个角度被称为步距角。根据电机类型，步距角可能从几度到几十度不等。为了实现连续旋转，我们需要精确控制脉冲序列，确保电机按照预定的顺序激磁每一相。在KEIL中，开发者需要配置中断服务程序以生成正确的脉冲序列，并根据需要调整定时器的参数。此外，还要注意电机的过热问题，适时加入冷却机制，以及考虑电机的负载能力，防止过载导致损坏。总结来说，本项目通过STC单片机和KEIL软件的结合，旨在教授如何设计和实现步进电机的控制系统。通过逐步学习"step0-9.c"中的示例，读者将能够掌握步进电机控制的基础，包括脉冲生成、电机驱动和程序设计。这对于任何想要在嵌入式系统和自动控制领域深化理解的人来说，都是一次宝贵的学习机会。

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步进电机

加减速表.xls 33KB

step5.c 3KB

demo.Opt 1KB

demo.c 10KB

step1.c 1KB

step9.c 10KB

demo.lnp 25B

step2.c 1KB

step8.c 10KB

step0.c 914B

demo.M51 15KB

demo_Uv2.Bak 2KB

step7.c 10KB

demo.LST 24KB

step4.c 3KB

demo.Uv2 2KB

STC12C5410AD.H 4KB

demo.plg 165B

demo.OBJ 15KB

demo 14KB

step3.c 2KB

demo_Opt.Bak 1KB

step6.c 6KB

demo.hex 8KB

#include <STC12C5410AD.H> #include <math.h> unsigned int PubTimer=0; sbit test0=P3^4; sbit test1=P3^5; //TIMER0 中断 void Int_timer0() interrupt 1 { //方式1 22.1184MHz ,1ms中断 TH0=249; PubTimer++; test0=~test0; } #define STEPMAX0 15 #define STEPMAX1 7 #define FIRSTSTEP 8000 #define MINSTEP 600 volatile unsigned int StepCount[2]={0,0}; unsigned int OneStep[2]={MINSTEP,MINSTEP};//420us bit StepDir0=0; bit StepDir1=0; float XYRatio=1; void Int_pca() interrupt 6 { static unsigned char StepStat[2]={0,0},CurentStep[2]={0,0}; unsigned int code StepCurv[]={ 1.000000000 *FIRSTSTEP, 0.618033989 *FIRSTSTEP, 0.477259996 *FIRSTSTEP, 0.400650015 *FIRSTSTEP, 0.351225959 *FIRSTSTEP, 0.316125972 *FIRSTSTEP, 0.289611046 *FIRSTSTEP, 0.268701054 *FIRSTSTEP, 0.251680679 *FIRSTSTEP, 0.23748599 *FIRSTSTEP, 0.225418496 *FIRSTSTEP, 0.214998657 *FIRSTSTEP, 0.205885145 *FIRSTSTEP, 0.197827668 *FIRSTSTEP, 0.190638044 *FIRSTSTEP, 0.184171748 *FIRSTSTEP, 0.178315731 *FIRSTSTEP, 0.172980144 *FIRSTSTEP, 0.168092571 *FIRSTSTEP, 0.163593914 *FIRSTSTEP, 0.159435414 *FIRSTSTEP, 0.155576435 *FIRSTSTEP, 0.15198281 *FIRSTSTEP, 0.148625576 *FIRSTSTEP, 0.145480001 *FIRSTSTEP, 0.142524818 *FIRSTSTEP, 0.139741633 *FIRSTSTEP, 0.137114439 *FIRSTSTEP, 0.134629235 *FIRSTSTEP, 0.132273717 *FIRSTSTEP, 0.130037018 *FIRSTSTEP, 0.127909503 *FIRSTSTEP, 0.125882594 *FIRSTSTEP, 0.123948627 *FIRSTSTEP, 0.122100728 *FIRSTSTEP, 0.120332714 *FIRSTSTEP, 0.118639005 *FIRSTSTEP, 0.117014552 *FIRSTSTEP, 0.115454771 *FIRSTSTEP, 0.113955492 *FIRSTSTEP, 0.112512912 *FIRSTSTEP, 0.111123552 *FIRSTSTEP, 0.109784227 *FIRSTSTEP, 0.10849201 *FIRSTSTEP, 0.107244209 *FIRSTSTEP, 0.106038341 *FIRSTSTEP, 0.104872114 *FIRSTSTEP, 0.103743408 *FIRSTSTEP, 0.102650256 *FIRSTSTEP, 0.101590834 *FIRSTSTEP, 0.100563445 *FIRSTSTEP, 0.09956651 *FIRSTSTEP, 0.098598557 *FIRSTSTEP, 0.09765821 *FIRSTSTEP, 0.096744184 *FIRSTSTEP, 0.095855276 *FIRSTSTEP, 0.094990358 *FIRSTSTEP, 0.094148371 *FIRSTSTEP, 0.093328322 *FIRSTSTEP, 0.092529276 *FIRSTSTEP, 0.091750353 *FIRSTSTEP, 0.090990723 *FIRSTSTEP, 0.090249605 *FIRSTSTEP, 0.089526258 *FIRSTSTEP, 0.088819987 *FIRSTSTEP, 0.088130129 *FIRSTSTEP, 0.08745606 *FIRSTSTEP, 0.086797188 *FIRSTSTEP, 0.086152951 *FIRSTSTEP, 0.085522815 *FIRSTSTEP, 0.084906274 *FIRSTSTEP, 0.084302848 *FIRSTSTEP, 0.083712078 *FIRSTSTEP, 0.083133528 *FIRSTSTEP, 0.082566784 *FIRSTSTEP, 0.08201145 *FIRSTSTEP, 0.081467149 *FIRSTSTEP, 0.08093352 *FIRSTSTEP, 0.08041022 *FIRSTSTEP, 0.079896919 *FIRSTSTEP, 0.079393305 *FIRSTSTEP, 0.078899077 *FIRSTSTEP, 0.078413947 *FIRSTSTEP, 0.077937639 *FIRSTSTEP, 0.077469889 *FIRSTSTEP, 0.077010446 *FIRSTSTEP, 0.076559065 *FIRSTSTEP, 0.076115515 *FIRSTSTEP, 0.075679571 *FIRSTSTEP, 0.075251019 *FIRSTSTEP, 0.074829653 *FIRSTSTEP, 0.074415274 *FIRSTSTEP, 0.074007691 *FIRSTSTEP, 0.073606721 *FIRSTSTEP, 0.073212187 *FIRSTSTEP, 0.072823919 *FIRSTSTEP, 0.072441753 *FIRSTSTEP, 0.072065531 *FIRSTSTEP, 0.071695101 *FIRSTSTEP, 0.071330315 *FIRSTSTEP, }; unsigned char code Step1V[STEPMAX1+2]={0xe7,0xb7,0x9b,0xb3,0x63,0x33,0x1f,0x37,0xff}; unsigned char code Step0V[STEPMAX0+2]={0x1f,0x0b,0x33,0x43,0xe3,0xc3,0xb3,0x8b,0x9f,0x8f,0xb7,0xc7,0xe7,0x47,0x37,0x0f,0xff}; unsigned int inttmp; if(CCF0) { if(StepCount[0]) { inttmp=StepCurv[CurentStep[0]]; if(XYRatio>1) inttmp*=XYRatio; if(StepCount[0]>=CurentStep[0]) { if(inttmp<OneStep[0]) inttmp=OneStep[0]; else CurentStep[0]++; } else CurentStep[0]--; inttmp=inttmp+(CCAP0H<<8)+CCAP0L; CCAP0L=inttmp&255; //必须 L在前，否则不好用 CCAP0H=inttmp>>8; StepCount[0]--; if(StepDir0) { StepStat[0]++; if(StepStat[0]>STEPMAX0) StepStat[0]=0; } else { if(StepStat[0]==0) StepStat[0]=STEPMAX0; else StepStat[0]--; } P2=Step0V[StepStat[0]]; } if(StepCount[0]==0) { CurentStep[0]=0; inttmp=FIRSTSTEP+(CCAP0H<<8)+CCAP0L; CCAP0L=inttmp&255; CCAP0H=inttmp>>8; } CCF0=0; } if(CCF1) { if(StepCount[1]) { inttmp=StepCurv[CurentStep[1]]; if(StepCount[1]>=CurentStep[1]) { if(inttmp<OneStep[1]) inttmp=OneStep[1]; else CurentStep[1]++; } else CurentStep[1]--; inttmp=inttmp+(CCAP1H<<8)+CCAP1L; CCAP1L=inttmp&255; //必须 L在前，否则不好用 CCAP1H=inttmp>>8; StepCount[1]--; if(StepDir1) { StepStat[1]++; if(StepStat[1]>STEPMAX1) StepStat[1]=0; } else { if(StepStat[1]==0) StepStat[1]=STEPMAX1; else StepStat[1]--; } P1=Step1V[StepStat[1]]>>2; } if(StepCount[1]==0) { CurentStep[1]=0; inttmp=FIRSTSTEP+(CCAP1H<<8)+CCAP1L; CCAP1L=inttmp&255; CCAP1H=inttmp>>8; } CCF1=0; } } void init(void) { /************************** 7 总中断准许 ea 6 EPCA_LVD PCA 模块中断及低压检测中断 5 TIMER2 ET2 4 串口 ES 3 TIMER1 ET1 2 INT1 EX1 1 TIMER0 ET0 0 INT0 EX0 **************************/ IE= 0xC2;//1100 0010 /************************** 5 TIMER2 PT2 4 串口 PS 3 TIMER1 PT1 2 INT1 PX1 1 TIMER0 PT0 0 INT0 PX0 **************************/ //no high int level IP=0; //SP 堆栈会被 C51 自动设置 /************************** 7 TIMER1 GATE 置0,置1测脉冲宽度 6 TIMER1 C/T 置0 ,定时器方式 5,4 TIMER1 M1,M0 10 串口波特 3 TIMER0 GATE 置0,置1测脉冲宽度 2 TIMER0 C/T 置0 ,定时器方式 1,0 TIMER0 M1,M0 01 16位 11 两个8位 **************************/ TMOD= 0x11;//0001 0001 PCON|=0x80;//devided by 16 /************************** 7,6 sm0,sm1 00 同步移位 01 8位异步 10 9 11 9 5,sm2 多机通信控制用 4 receive enable 3 TB8 2 RB8 1 TI 0 RI **************************/ SCON = 0x50;//0101 0000 mode 1 8bit /************************** 7 TF1 TIMER1溢出中断 6 TR1 TIMER1启动 5 TF0 TIMER0溢出中断 4 TR0 TIMER0启动 3 INT1 请求 2 INT1 方式 1: 下降沿 0 : 低电平 1 INT0 请求 0 INT0 方式 1: 下降沿 0 : 低电平 **************************/ TCON = 0x54;//0101 0100 //pwm/pca设置 /* 7 CIDL 计数器阵列空闲控制：0 空闲模式下PCA计数器继续工作 1 空闲模式下PCA计数器停止工作 6-3 保留 2 1 CPS1 CPS0 选择PCA 时钟源输入 0 Fosc/12 1 Fosc/2 2 定时器0 溢出, 由于定时器0 可工作在1T方式，可达到计一个时钟溢出，频率反而是最高，达Fosc 3 ECI/P3.4 脚的外部时钟输入（最大速率＝ F o s c / 2 ） 0 ECF PCA计数溢出中断使能： 1 使能寄存器CCON CF位的中断 0 禁止 */ CMOD = 0x00;//0 2 /*计数器高低字节*/ CL = 0x00; CH = 0x00; /*0-3路比较/捕获寄存器高低字节，对PWM只用低8位，高8位用来同步设置*/ CCAP0L = 0x0; CCAP0H = 0x0; /*0-3路 PCA 比较/捕获模块寄存器 7 保留 6 ECOM 使能比较器 5 CAPP 正捕获 1 使能上升沿捕获 4 CAPN 负捕获 1 使能下降沿捕获 3 MAT 匹配 1 计数值与比较/捕获寄存器的匹配将置位中断标志CCF 2 TOG 翻转 1 工作在PCA高速输出模式，匹配将使CEX脚翻转 1 PWM 脉宽调节模式 1 使能CEX脚用作脉宽调节输出 0 ECCF 使能CCF中断。使能CCF 用来产生中断 0 0 0 0 0 0 0 无此操作 X 1 0 0 0 0 X 16位捕获模式，由CEX的上升沿触发 X 0 1 0 0 0 X 16位捕获模式，由CEX的下降沿触发 X 1 1 0 0 0 X 16位捕获模式，由CEX的跳变触发 1 0 0 1 0 0 X 16位软件定时器 1 0 0 1 1 0 X 16位高速输出 1 0 0 0 0 1 0 8位PWM */ CCAPM0 = 0x49; //0100,1001 0路 16位软件定时器 CCAPM1 = 0x49; //0100,1001 1路 16位软件定时器 CCAPM2 = 0; //0100,1001 1路 16位软件定时器 CCAPM3 = 0; //0100,1001 1路 16位软件定时器 /* CCON 可位寻址 7 CF 溢出标志硬�