【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】基于51单片机的步进电机正反转调速系统控制


  • 🌼先上图:
    在这里插入图片描述

⛳程序说明在这里插入图片描述

代码更新(2022年6月17日)

原来运行仿真时,正转和反转按钮没有起到作用,在main.c文件中的void KeyService()按键服务函数中添加了相关语句。使用原文下载的资源文件时,注意按照下面添加相关语句即可。

📑仿真说明

  • 原文件所使用的版本是8.3版本,如果使用V8.12版本进行运行仿真时,需要注意:将步进电机的电压属性参数修改为默认的12V,以及给供电标签添加+12v的标签才可以正常启动,否则运行仿真时无法转动。
  • 更新版的资源(基于proteus8.12平台)
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链接:https://pan.baidu.com/s/1SKPyTiIhyR8x1R7TSQqhrQ 
提取码:lrip

建议使用该资源,下面的那个为原始资源,没有做变更,请须知。

在这里插入图片描述

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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
if(TR1 == 0) TR1 = 1;
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
if(TR1 == 0) TR1 = 1;
KeyCode = 0;
break;
case 3: speed++; //速度加
if(speed >= 9) speed = 9;
SpeedShow = SEG_CODE[speed];
if(TR1 == 0) TR1 = 1;
KeyCode = 0;
break;
case 4: speed--; //速度减
if(speed <= 1 ) speed = 1;
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: ;
}
}

📝主程序代码:

  • 🌿main.c
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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 volatile unsigned char step1 = 0;
static volatile unsigned char step2 = 0;
if(!speed) speed = 1;
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++];
step1 %= 8;
}

//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++];
step2 %=8;
}
}

//-----------------------------------------------------------------
// 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
if(TR1 == 0) TR1 = 1;
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
if(TR1 == 0) TR1 = 1;
KeyCode = 0;
break;
case 3: speed++; //速度加
if(speed >= 9) speed = 9;
SpeedShow = SEG_CODE[speed];
if(TR1 == 0) TR1 = 1;
KeyCode = 0;
break;
case 4: speed--; //速度减
if(speed <= 1 ) speed = 1;
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++);
}


key.h

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// 名称:按键处理程序头文件(独立键盘)
//-----------------------------------------------------------------
//按键编码 1 ==》按键1
//按键编码 2 ==》按键2
//按键编码 3 ==》按键3
//按键编码 4 ==》按键4
//按键编码 5 ==》按键5
#ifndef \_KEY\_H\_
#define \_KEY\_H\_

//---包含头文件---//
#include "Config.h"

#define KEY\_TIME\_SHORT 20 //短按的按键去抖动延时的时间

//---加入全局变量--//
extern uchar KeyCode;
extern uint KeyTimeCnt[5]; //按键去抖动延时计数器,分别对应KEY1/2/3/4/5
extern uchar KeyLock[5]; //按键触发后自锁的变量标志,分别对应KEY1/2/3/4/5

//-----------------------------------------------------------------
// 相关函数声明
//-----------------------------------------------------------------
void KeyScan(); //按键扫描函数 放在定时中断里
void Delay10ms(); //延时函数

#endif

config.h

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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


📚仿真资源和程序源码

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链接:https://pan.baidu.com/s/1RfalKs7wuA8PjCnhQhgd9w 
提取码:ocvi


生活就像海洋, 只有意志坚强的人, 才能到达彼岸。 —— 马克思