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本设计采用感应子式步进电机！它的转子加有永磁体，以提供软磁材料的工作点，而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能，因此该电机效率高，电流小，发热低。因永磁体的存在，该电机具有较强的反电势，其自身阻尼作用比较好，使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场，该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度，转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

2  步进电机控制方案

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控制系统的框图如下： paper51.com

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3 电路设计 paper51.com

原理图如下： http://www.paper51.com

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步进电机驱动电路采用12V DC来工作。选用TIP122三极管来放大电流，另外 2个公共端接 +l2 V，当 P1．0～P1．3输出脉冲信号，经过TIP122放大电流，从而控制步进电机转动。四个二极管4007,在电路中起到续流的作用。

PCB图如下： 内容来自www.paper51.com

4 程序设计分析 内容来自www.paper51.com

实验程序见附录

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     本程序主要由键盘程序和步进电机驱动程序组成，主程序首先初始化各变量，步进电机驱动的各引脚均输出高电平，然后调用键盘程序，并作判断，如果有键按下，则调用键盘处理程序。     步进电机的驱动工作是在定时器T1的中断服务程序中实现的，由前述分析，每次的定时时间到达以后，需要将P1.4~P1.7依次接通，程度中用了一个变量DjCntr来实现这一功能，在主程序初始化时，该变量被赋予初值 11110111B，进入到定时中断以后，将该变量取出送ACC累加器，并在累加器中进行左移，这样，该数值就变为1110 1111，然后将该数与P1 相“与”，此时，P1.0即输出低电平，第二次进入中断时，先将该数取反，成为 0001　0000，然后将该数与P1相“或”，这样，P1.0即输出高电平，关断了相应的线圈，然后将该数重新取出，并作左移，即　1110，1111右移成为1101　1111，将该数与P1相“与”，这样P1.1即输出低电平，依次类推，P1.3~P1.0即循环输出低电平。当这一数据变为0111 1111后，需要作适当的改动，将数据重新变回　1111　0111，进行第二次循环。 

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5 系统调试

1）　调试环境

鉴于KEIL软件的优秀性能。本系统以Keil uVision2　为开发环境，通过编程下载到单片机AT89S52中。 copyright paper51.com

2）　硬件调试

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本系统硬件相对简单，在设计制作过程中能轻易实现，但应注意：由于三极管在工作的时候会大量发热，所以本驱动电路不宜长时间工作，否则有烧坏元件的可能。加了散热片就可以相对延长工作时间，效果比较好。 copyright paper51.com

3）软件调试

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因硬件简单，那么软件就会相对复杂，有几个比较难调试的地方要注意下： 内容来自论文无忧网 www.paper51.com

　　第一点，要实现LCD显示转速，在编写程序时要很多转移指令。

　　第二点，计算步进电机的转动角，来计算步进电机转一圈要多少个脉冲。

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4）调试结果

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经调试，本设计步进电机驱动电路能实现：

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1、按键S1正转、按键S2反转、按键S4停止。

2、按键S3加速、减速转换

但LCD显示转速则未能实现

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  6  总结

由于本人软件编写能力方面的不足，该设计没有达到LCD显示转速的要求，同时也存在着某些硬件设计方面的缺陷，由于三极管发热量大的问题，该电路不能长时间工作，否则极容易烧坏三极管等元件。 paper51.com

通过此次设计，使我掌握了一些步进电机控制调试方面的知识，丰富了专业知识，也发现了自己的不足，今后一定要注意弥补！

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