基于51单片机的步进电机正反转调速系统控制+Proteus仿真

基于51单片机的步进电机正反转调速系统控制+Proteus仿真

  • Proteus效果
    在这里插入图片描述
  • 采用：Keil5.0编程
  • Proteus仿真

main.c程序：

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// 名称:步进电机(28BYJ-48)程序

//---1~9档的转速------------------------------------------------
//DEE4 定时时间 8.476ms , 转速 1.73r/min
//E1EC 定时时间 7.7ms , 转速 1.90r/min
//E5D4 定时时间 6.7ms, 转速 2.19r/min
//E9BC 定时时间 5.7ms, 转速 2.57r/min
//EDA4 定时时间 4.7ms, 转速 3.12r/min
//F18C 定时时间 3.7ms, 转速 3.96r/min
//F574 定时时间 2.7ms, 转速 5.43r/min
//F95C 定时时间 1.7ms, 转速 8.62r/min
//FC18 定时时间 1ms , 转速 14.65r/min
//-----------------------------------------------------------------
//转一圈需要节拍数：360/(5.625/64) = 4096 个节拍
//转速r/min = (60\*1000) / (4096 \* 定时时间)
//-----------------------------------------------------------------

#include "Key.h"

//0~9 的共阳数码管段码，最后一个是黑屏
const uchar SEG_CODE[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF};

//输出励磁序列的频率参数{TH1,TL1}
const uchar Timer[9][2]={{0xDE,0xE4},{0xE1,0xEC},{0xE5,0xD4},{0xE9,0xBC},  //8.476 ~ 1ms
							    {0xEd,0xA4},{0xF1,0x8C},{0xF5,0x74},{0xF9,0x5C},{0xFC,0x18}};

//步进电机正转的励磁序列
const uchar FFW[] = {0x1F,0x3F,0x2F,0x6F,0x4F,0xCF,0x8F,0x9F}; //DCBAXXXX

//步进电机反转的励磁序列
const uchar REV[] = {0x9F,0x8F,0xCF,0x4F,0x6F,0x2F,0x3F,0x1F}; //DCBAXXXX

//枚举变量--正反转标志
typedef enum
	{FwdRun, RevRun} RunFlag;								
RunFlag flag1 = FwdRun;

uchar speed = 0;

//函数声明
void T0\_Init();					//定时器0初始化函数声明
void T1\_Init();					//定时器1初始化函数声明
void KeyService();			//按键服务函数声明
void delay\_ms(uint t);	//毫秒延时函数声明
	
//-----------------------------------------------------------------
// 主程序
//-----------------------------------------------------------------
void main()
{	
	T0\_Init();					//定时器0初始化
	T1\_Init();					//定时器1初始化
	FWD_LED = 0;				//正转指示灯亮，默认初始化是正转
	
	delay\_ms(500);			//延时500ms，待各个模块上电稳定
	EA = 1;							//开启中断
	while(1)
	{	
		KeyService();		//按键服务程序
	}
}	

//-----------------------------------------------------------------
// Timer0 初始化，模式1，允许中断，1ms定时
// Timer0 用于按键扫描
//-----------------------------------------------------------------
void T0\_Init()
{
	TMOD &= 0xF0;
	TMOD |= 0x01;										//T0工作于模式1,16位定时器
	TH0 = (65536 - 1000) >> 8;			//1ms定时
	TL0 = (65536 - 1000) & 0xFF;
	ET0 = 1;												//允许T0中断
	TR0 = 1;												//启动T0
}

//-----------------------------------------------------------------
// Timer1 初始化，模式1，允许中断
// Timer1 用于改变步进电机转速
//-----------------------------------------------------------------
void T1\_Init()
{
	TMOD &= 0x0F;
	TMOD |= 0x10;							//定时器1工作于模式1,16位定时器
	TH1 = Timer[speed][0];
	TL1 = Timer[speed][1];		//定时器1，定时用于步进电机转速控制
	ET1 = 1;									//允许T1中断
	PT1 = 1;									//定时器1优先级高
	TR1 = 0;									//关闭定时器1
}

//-----------------------------------------------------------------
// Timer0 中断服务程序
//-----------------------------------------------------------------
void InterruptTime0() interrupt 1
{
	TH0 = (65536 - 1000) >> 8;		//1ms
	TL0 = (65536 - 1000) & 0xFF;
	KeyScan();										//按键扫描
}


//-----------------------------------------------------------------
// Timer1 中断服务程序
//-----------------------------------------------------------------
void InterruptTime1() interrupt 3
{
	static step1 = 0;							
	static step2 = 0;
	TH1 = Timer[speed - 1][0];			//根据不同的转速档位，给定时器1赋定时器值
	TL1 = Timer[speed - 1][1];			
	
	//按照定时器1的频率循环发送正转励磁序列的脉冲给步进电机，使其不停地转动
	if(flag1 == FwdRun)//正转
	{
		MotorDriver = FFW[step1++];		
		if(step1 == 8) step1 = 0; 
	}
	
	 //按照定时器1的频率循环发送反转励磁序列的脉冲给步进电机，使其不停地转动
	else if(flag1 == RevRun)       
	{
		MotorDriver = REV[step2++];
		if(step2 == 8) step2 = 0; 
	}
}

//-----------------------------------------------------------------
// 按键服务程序
//-----------------------------------------------------------------
void KeyService()
{
	switch (KeyCode)
	{
		case 1:	flag1 = FwdRun;										//正转
						SpeedShow = SEG_CODE[speed];
						FWD_LED = 0;	REV_LED = 1;				//正转指示灯亮
						KeyCode = 0;
						break;							
		case 2:	flag1 = RevRun;										//反转
					   SpeedShow = SEG_CODE[speed];
						FWD_LED = 1;	REV_LED = 0;				//反转指示灯亮
						KeyCode = 0;
						break;
		case 3:	speed++;													//速度加
						if(speed == 10) speed = 1;				
						SpeedShow = SEG_CODE[speed];
						if(TR1 == 0) TR1 = 1;
						KeyCode = 0;
						break;
		case 4:	speed--;													//速度减
						if(speed == 0 || speed == -1 ) speed = 9;
						SpeedShow = SEG_CODE[speed];	
						if(TR1 == 0) TR1 = 1;	
						KeyCode = 0;
						break;
		case 5:	TR1 = 0;													//停止
						SpeedShow = 0xFF;
						MotorDriver = 0x00;
						KeyCode = 0;
						break;	
		default: ;
	}
}

//-----------------------------------------------------------------
//函数名称： void delay\_ms(uint t)
//函数功能: 延时ms程序(粗略)
//调用子函数: 无
//输入参数: t
//返回值: 无
//-----------------------------------------------------------------
void delay\_ms(uint t)
{
	uchar i; while(t--) for(i = 0; i < 125; i++);
}


按键扫描部分：

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//-----------------------------------------------------------------
// 名称:按键处理程序(独立键盘)
//-----------------------------------------------------------------
#include "Key.h"

uchar KeyCode = 0;						//按键编码值

//共5个独立机械按键,通过短按实现5种按键编码值
uint KeyTimeCnt[5] = {0,0,0,0,0};		//按键去抖动延时计数器,分别对应KEY1/2/3/4/5
uchar KeyLock[5] = {0,0,0,0,0};			//按键触发后自锁的变量标志,分别对应KEY1/2/3/4/5

//-----------------------------------------------------------------
//函数名称： void KeyScan()
//函数功能: 按键扫描程序,放在定时中断里，可较快实现按键响应
//调用子函数: 无
//输入参数: 无
//返回值: 无，说明:返回的按键编码值保存在KeyCode变量里
//-----------------------------------------------------------------
void KeyScan()
{
//------KEY1实现-------------------------------------------------
	if(KEY1 == 1)							//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
	{	KeyLock[0] = 0;					//按键自锁变量标志清零
		KeyTimeCnt[0] = 0;  		//按键去抖动延时计数器清零 
	}
	else if(KeyLock[0] == 0)
	{
		 KeyTimeCnt[0]++; 
		 if(KeyTimeCnt[0] > KEY_TIME_SHORT)  
		 {
				KeyTimeCnt[0] = 0; 
				KeyLock[0] = 1;  		//自锁按键置位,避免一直触发
				KeyCode = 1;
		 }
	}
	
//------KEY2实现-----------------------------------
	if(KEY2 == 1)
	{	KeyLock[1] = 0;
		KeyTimeCnt[1] = 0; 
	}
	else if(KeyLock[1] == 0)
	{
		 KeyTimeCnt[1]++; 
		 if(KeyTimeCnt[1] > KEY_TIME_SHORT) 	//消抖
		 {	
				KeyTimeCnt[1] = 0; 								//按键去抖动延时计数器清零
				KeyLock[1] = 1;  									//自锁按键置位,避免一直触发
				KeyCode = 2;   					 			
		 }
	}

//------KEY3实现-----------------------------------
	if(KEY3 == 1)
	{	KeyLock[2] = 0;
		KeyTimeCnt[2] = 0;		
	}
	else if(KeyLock[2] == 0)
	{
		 KeyTimeCnt[2]++; 
		 if(KeyTimeCnt[2] > KEY_TIME_SHORT) 
		 {	
				KeyTimeCnt[2] = 0; 
				KeyLock[2] = 1;  
				KeyCode = 3;   					 			
		 }
	}

//------KEY4实现-----------------------------------
	if(KEY4 == 1)
	{	KeyLock[3] = 0;
		KeyTimeCnt[3] = 0;		
	}
	else if(KeyLock[3] == 0)
	{
		 KeyTimeCnt[3]++; 
		 if(KeyTimeCnt[3] > KEY_TIME_SHORT) 
		 {	
				KeyTimeCnt[3] = 0; 
				KeyLock[3] = 1;  
				KeyCode = 4;   					 			
		 }
	}
	
//------KEY5实现-----------------------------------
	if(KEY5 == 1)
	{	KeyLock[4] = 0;
		KeyTimeCnt[4] = 0;		
	}
	else if(KeyLock[4] == 0)
	{
		 KeyTimeCnt[4]++; 
		 if(KeyTimeCnt[4] > KEY_TIME_SHORT) 
		 {	
				KeyTimeCnt[4] = 0; 
				KeyLock[4] = 1;  
				KeyCode = 5;   					 			
		 }
	}
}

配置部分：

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#ifndef \_CONFIG\_H
#define \_CONFIG\_H

//五个按键控制步进电机：正转，反转，加1挡，减1档，停止
//上电时电机启动，数码管上显示速度最小档1，加减档位均能通过数码管显示出来，电机采用单双八拍方式
//步进电机转速一共9档，通过按键调节转速 
//数码管显示档位，LED显示正转，反转，停止

/\* 通用头文件 \*/
#include <reg52.h>

/\*宏定义\*/
#define SpeedShow P0 //数码管显示接口
#define MotorDriver P2 //步进电机驱动接口

/\* 数据类型重定义 \*/
typedef unsigned char uchar;      // 8位有符号整型数
typedef unsigned int 	uint;       //16位有符号整型数
typedef unsigned long ulong;      //32位有符号整型数

			
/\* IO引脚分配定义 \*/
sbit KEY1  = P1^2;  //按键1的输入引脚1
sbit KEY2  = P1^3;  //按键2的输入引脚2
sbit KEY3  = P1^4;  //按键3的输入引脚3
sbit KEY4  = P3^5;  //按键4的输入引脚4
sbit KEY5  = P3^6;  //按键4的输入引脚4

sbit FWD_LED = P1^0;  		//正转指示灯
sbit REV_LED = P1^1;  		//反转指示灯

#endif


编译无错误无报警
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