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单片机+ULN2003A步进电机控制系统仿真图与源码(正反转+加减速)

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楼主
ID:396159 发表于 2018-9-10 19:01 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
51单片机步进电机的正反转。加减速控制
电路原理图如下：


仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）


单片机源程序如下:
  1. #include<reg52.h>
  2. #include<stdio.h>
  3. #include<intrins.h>

  5. #define uchar unsigned char
  6. #define uint unsigned int

  8. sbit RS = P2^4;//1602数据/命令选择端（H：数据寄存器L：指令寄存器）
  9. sbit RW = P2^5;//1602读/写选择端
  10. sbit E  = P2^6;//1602使能信号端

  12. sbit key1=P3^0;//用户按键
  13. sbit key2=P3^1;
  14. sbit key3=P3^2;
  15. sbit key4=P3^3;
  16. sbit key5=P3^4;

  18. uchar code B_Rotation[8]={0x7f,0x3f,0xbf,0x9f,0xdf,0xcf,0xef,0x6f}; //反转表格
  19. uchar code F_Rotation[8]={0xef,0xcf,0xdf,0x9f,0xbf,0x3f,0x7f,0x6f}; //正转表格


  22. uchar table1[]="dir: +  spe:005";
  23. uchar table2[]="cir:000 ang:000";

  25. uchar num;
  26. uint key,flag,speed=5,zflag,znum,fflag,fnum,select,pp,qq;
  27. //1键值2键值标志3速度4正转标志5正转圈数6反转标志7反转圈数8正转角度9反转角度10选择
  28. float zang,fang;
  29. /******************************************************************/
  30. /*                    延时函数 Xms                                   */
  31. /******************************************************************/
  32. void delay(uint z)
  33. {
  34.         uint x,y;
  35.         for(x=z;x>0;x--)
  36.                 for(y=110;y>0;y--);
  37. }
  38. /******************************************************************/
  39. /*                   LCD1602写命令操作                            */
  40. /******************************************************************/
  41. void WriteCommand(uchar com)
  42. {
  43.         delay(5);//操作前短暂延时，保证信号稳定
  44.         E=0;
  45.         RS=0;
  46.         RW=0;
  47.         P0=com;
  48.         E=1;
  49.         delay(5);
  50.         E=0;
  51. }
  52. /******************************************************************/
  53. /*                   LCD1602写数据操作                            */
  54. /******************************************************************/
  55. void WriteData(uchar dat)
  56. {
  57.         delay(5);  //操作前短暂延时，保证信号稳定
  58.         E=0;
  59.         RS=1;
  60.         RW=0;
  61.         P0=dat;
  62.         E=1;
  63.         delay(5);
  64.         E=0;
  65. }
  66. /******************************************************************/
  67. /*                           1602初始化程序                       */
  68. /******************************************************************/
  69. void InitLcd()//1602初始化程序
  70. {
  71.         delay(15);
  72.         WriteCommand(0x38); //display mode
  73.         WriteCommand(0x38); //display mode
  74.         WriteCommand(0x38); //display mode
  75.         WriteCommand(0x06); //当读或写一个字符后地址指针加一，且光标加一
  76.         WriteCommand(0x0c); //显示开及光标不显示
  77.         WriteCommand(0x01); //清屏

  79.         WriteCommand(0x80);
  80.         for(num=0;num<15;num++)//第一行的显示
  81.         {
  82.                 WriteData(table1[num]);
  83.                 delay(15);
  84.         }
  85.         WriteCommand(0x80+0x40);//第二行的显示
  86.         for(num=0;num<15;num++)
  87.         {
  88.                 WriteData(table2[num]);
  89.                 delay(15);
  90.         }

  92. }
  93. /******************************************************************/
  94. /*              独立键盘扫描函数                                  */
  95. /******************************************************************/
  96. void keyscan()  
  97. {       
  98.        
  99.         P3=0xff;//拉高P3口，以读取P3口的值
  100.         if(key1==0)//键1被按下
  101.         {
  102.                 delay(5);//延时消抖
  103.                 if(key1==0)
  104.                 {
  105.                         flag=1;
  106.                 }
  107.                 while(!key1);
  108.                 delay(5);//延时消抖
  109.                 while(!key1);//松手检测
  110.         }
  111.         if(key2==0)
  112.         {
  113.                 delay(5);
  114.                 if(key2==0)
  115.                 {
  116.                         flag=2;
  117.                 }
  118.                 while(!key2);
  119.                 delay(5);
  120.                 while(!key2);
  121.         }
  122.         if(key3==0)//键1被按下
  123.         {
  124.                 delay(5);//延时消抖
  125.                 if(key3==0)
  126.                 {
  127.                         flag=3;
  128.                 }
  129.                 while(!key3);
  130.                 delay(5);//延时消抖
  131.                 while(!key3);//松手检测
  132.         }
  133.         if(key4==0)
  134.         {
  135.                 delay(5);
  136.                 if(key4==0)
  137.                 {
  138.                         flag=4;
  139.                 }
  140.                 while(!key4);
  141.                 delay(5);
  142.                 while(!key4);
  143.         }
  144.         if(key5==0)
  145.         {
  146.                 delay(5);
  147.                 if(key5==0)
  148.                 {
  149.                         flag=5;
  150.                 }
  151.                 while(!key5);
  152.                 delay(5);
  153.                 while(!key5);
  154.         }
  155. }
  156. /******************************************************************/
  157. /*                           1602显示3位数                       */
  158. /******************************************************************/
  159. void write_sfm(uchar add,uint date)//1602显示
  160. {
  161.         uchar bai,shi,ge;
  162.         bai=date/100;
  163.         shi=date%100/10;
  164.         ge=date%10;
  165.         WriteCommand(0x80+add);//设置数据地址指针
  166.         WriteData(0x30+bai);
  167.         WriteData(0x30+shi);
  168.         WriteData(0x30+ge);
  169.         WriteData(0x20);
  170. }
  171. /******************************************************************/
  172. /*                           键值处理                             */
  173. /******************************************************************/
  174. void handle_flag()
  175. {       

  177.         uchar select1;
  178.         if(TR0==0&&TR1==0)
  179.         {       
  180.                 if(flag==1) //正转
  181.                 {
  182.                         WriteCommand(0x80+0x05);
  183.                         WriteData('+');
  184.                         delay(20);
  185.                         select=0;
  186.                 }
  187.                 if(flag==2) //反转
  188.                 {
  189.                         WriteCommand(0x80+0x05);
  190.                         WriteData('-');
  191.                         delay(20);
  192.                         select=1;
  193.                 }
  194.                 if(flag==3)//转速加
  195.                 {
  196.                     speed++;
  197.                         if(speed>=12)
  198.                                 speed=12;
  199.                         write_sfm(0x0c,speed);//显示速度
  200.                         delay(20);
  201.             }
  202.                 if(flag==4)        //转速减
  203.                 {
  204.                         speed--;
  205.                         if(speed<=1)
  206.                                 speed=1;
  207.                         write_sfm(0x0c,speed);//显示速度
  208.                         delay(20);
  209.                 }
  210. }
  211.         if(flag==5)////关闭中断，停止电机
  212.         {
  213.                 select1++;
  214.                 select1%=2;
  215.                 if( select1==0)
  216.                 {
  217.                         TR0=0;
  218.                         TR1=0;
  219.                         if(select==0)//显示转动的角度
  220.                                 write_sfm(0x40+0x0c,zang);
  221.                         else
  222.                                 write_sfm(0x40+0x0c,fang);
  223.              }
  224.                 else
  225.                 {if(select==0)
  226.                 {
  227.                         TR0=1;//开定时器0，产生正转相序
  228.                         TR1=0;//关定时器1
  229.                 }
  230.                 else
  231.                 {       
  232.                         TR1=1;//开定时器1，产生反转相序
  233.                         TR0=0;//关定时器0       
  234.                 }
  235.                 }                       
  236.         }
  237.         flag=0;
  238. }


  241. void main()
  242. {
  243.        
  244.         pp=0;
  245.         qq=0;
  246.    
  247.         InitLcd();
  248.         TMOD=0x11;
  249.     EA=1;
  250.         ET0=1;
  251.         ET1=1;

  253.         TH0=(65536-(14648/speed))/256;
  254.         TL0=(65536-(14648/speed))%256;
  255.         TH1=(65536-(14648/speed))/256;
  256.         TL1=(65536-(14648/speed))%256;

  258.         TR0=0;
  259.         TR1=0;
  260.        
  261.         while(1)
  262.         {       
  263.                 keyscan();
  264.                 handle_flag();       
  265.         }

  267. }

  269. void time0() interrupt 1
  270. {       
  271.         uint zz;
  272.         TH0=(65536-(14648/speed))/256; // 360/(5.625/64)=4096   
  273.                                    //假设60秒转一圈，即60秒中断4096次，
  274.                                                                    //那么一次中断需要60000000/4096=14648个时钟
  275.                                                                    //60000000/(4096*speed)   zflag=4096时一圈
  276.         TL0=(65536-(14648/speed))%256;
  277.         zz%=8;
  278.         P1=F_Rotation[zz];  //输出对应的相
  279.         zz++;
  280.         zflag++;
  281.         if(zflag==4096) //正转了一圈
  282.         {       
  283.                 zflag=0;
  284.                 znum++;
  285.                 write_sfm(0x40+0x04,znum);
  286.         }
  287.         if(zflag%64==0)//计算正转动的角度
  288.         {
  289.                 pp++;
  290.                 zang=(uint)(pp*5.625);
  291.                 if(zang==360)
  292.                         pp=0;
  293.                 write_sfm(0x40+0x0c,zang);
  294.         }
  295.         //zang=0.088*zflag;
  296.         //write_sfm(0x40+0x0c,zang);
  297. }
  298. void time1() interrupt 3
  299. {       
  300.        
  301.         uint ff;
  302.         TH1=(65536-(14648/speed))/256;
  303.         TL1=(65536-(14648/speed))%256;
  304.     ff%=8;
  305.         P1=B_Rotation[ff]; //输出对应的相
  306.         ff++;
  307.         fflag++;
  308.         if(fflag==4096) //反转了一圈
  309.         {       
  310.                 fflag=0;
  311.                 fnum++;
  312.                 write_sfm(0x40+0x04,fnum);
  313.         }
  314.         if(fflag%64==0)//计算反转动的角度
  315.         {
  316.                 qq++;
  317.                 fang=(uint)(qq*5.625);
  318.                 if(fang==360)
  319.                 qq=0;
  320.                 write_sfm(0x40+0x0c,fang);
  321.         }
  322. }
复制代码

所有资料51hei提供下载:
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沙发
ID:419310 发表于 2018-12-7 12:07 | 只看该作者
感谢分享
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板凳
ID:496108 发表于 2019-3-22 14:23 | 只看该作者
想要学习单片机控制，请多多分享资料哦
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地板
ID:467912 发表于 2019-3-26 12:16 | 只看该作者

感谢分享
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5#
ID:498802 发表于 2019-3-26 23:00 来自手机 | 只看该作者
sidhc 发表于 2018-12-7 12:07
感谢分享

THX a lot
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6#
ID:511290 发表于 2019-4-20 21:07 | 只看该作者
谢谢分享
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7#
ID:505406 发表于 2019-5-7 10:51 | 只看该作者
为什么电机只抖动不转？
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8#
ID:318987 发表于 2019-5-10 21:35 | 只看该作者
select1 是起什么作用的
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9#
ID:549166 发表于 2019-5-31 10:06 | 只看该作者
有参考价值，感谢
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10#
ID:476527 发表于 2019-5-31 11:04 | 只看该作者
楼主的键值处理函数写得太长了，我帮你优化一下：
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11#
ID:476527 发表于 2019-5-31 11:04 | 只看该作者
楼主的键值扫描函数写得太长了，帮你优化一下
/******************************************************************/
/*              独立键盘扫描函数                                  */
/******************************************************************/
void keyscan()
{
    uchar key_data;
   
    P3 = 0xff; //拉高P3口，以读取P3口的值
    if( (P3 & 0x1f) !=0x1f)
    {
        key_data = P3 & 0x1f;
        delay(5);//延时消抖
        P3 = 0xff;
        if( (P3 & 0x1f) == key_data;)
        {
            switch(key_data)
            {
                case 0x0f: flag = 5;
                    break;
                case 0x17: flag = 4;
                    break;
                case 0x1b: flag = 3;
                    break;
                case 0x1d: flag = 2;
                    break;
                case 0x1e: flag = 1;
                    break;
                default:
                    //do you want to do here; such as error_flag；or nothing;
                    break;
            }
            do{
                P3 = 0xff;
            }while((P3 & 0x1f)!= 0x1f); //等待松键
        }
    }
}
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12#
ID:552098 发表于 2019-6-5 11:41 来自手机 | 只看该作者
Similarv 发表于 2019-5-31 11:04
楼主的键值扫描函数写得太长了，帮你优化一下
/******************************************************* ...

怎么再加一个显示电机运行时间的啊
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13#
ID:476527 发表于 2019-6-6 10:57 | 只看该作者
zys1998 发表于 2019-6-5 11:41
怎么再加一个显示电机运行时间的啊

定义一个全局变量time_moto，初始化为0;
在定时器中断里，当电机开启你就++time_moto;
电机没开就不管他；
在lcd1602的显示函数里把time_moto显示出来即可。
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14#
ID:425288 发表于 2019-6-7 11:34 | 只看该作者
请问LM7805稳压电路在步进电机驱动里面起什么作用？为什么要加一个稳压电路呢？
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15#
ID:557163 发表于 2019-6-7 14:29 | 只看该作者
饿了喝露水 发表于 2019-6-7 11:34
请问LM7805稳压电路在步进电机驱动里面起什么作用？为什么要加一个稳压电路呢？

仿真可以没有，实际使用时如果电机功率较大，需要单独供电。所以有些开发板提供单独的电机电源供选择。用uln2003这类达林顿驱动时，电压也可以不是5V，可以更高一些和电机配套。
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16#
ID:557241 发表于 2019-6-7 16:15 | 只看该作者
有汇编的吗
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17#
ID:557241 发表于 2019-6-8 17:26 | 只看该作者
求汇编啊
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18#
ID:557193 发表于 2019-6-8 19:59 | 只看该作者
怎么用单片机控制三个电机呢
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19#
ID:564933 发表于 2019-6-27 19:36 | 只看该作者
2956905260 发表于 2019-5-7 10:51
为什么电机只抖动不转？

你解决了没有，我这也是只抖不转
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20#
ID:16462 发表于 2019-12-11 09:21 | 只看该作者
定时器控制转速的正好想看看，谢谢分享
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21#
ID:669441 发表于 2019-12-20 22:01 | 只看该作者
楼主，能把你这个程序的全部代码给我吗？
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22#
ID:670994 发表于 2019-12-23 10:12 | 只看该作者
谢谢分享
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23#
ID:670994 发表于 2019-12-23 10:16 | 只看该作者
设计的非常好
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24#
ID:670994 发表于 2019-12-24 10:24 | 只看该作者
为什么电机不转，加减转速也无法操控
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25#
ID:340256 发表于 2019-12-30 16:34 | 只看该作者
感谢分享 但是感觉代码还可以再精简一点
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26#
ID:682467 发表于 2020-1-6 21:10 | 只看该作者
为什么我的会显示
LINK/LOCATE RUN COMPLETE.  2 WARNING(S),  28 ERROR(S)
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27#
ID:697653 发表于 2020-2-26 12:31 | 只看该作者
有温度控制步进电机的吗，我自己改了，可是电机不转动
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28#
ID:697653 发表于 2020-2-26 12:36 | 只看该作者
谢谢分享
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29#
ID:761534 发表于 2020-5-26 16:39 | 只看该作者
谢谢分享
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30#
ID:754663 发表于 2020-5-26 18:07 来自手机 | 只看该作者
为什么编译没有错误，重建却有警告
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31#
ID:776223 发表于 2020-6-15 15:56 | 只看该作者
如果加上看门狗的话应该怎么加
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32#
ID:776223 发表于 2020-6-16 20:06 | 只看该作者
Similarv 发表于 2019-5-31 11:04
楼主的键值扫描函数写得太长了，帮你优化一下
/******************************************************* ...

为什么电机只抖不转，求解
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33#
ID:875327 发表于 2021-1-23 11:11 来自手机 | 只看该作者
楼主好，想问一下，电机是不是会抖动，不能很好转动？还有电机转速大致范围方便说一下吗？
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34#
ID:120672 发表于 2021-1-28 18:34 | 只看该作者
饿了喝露水 发表于 2019-6-7 11:34
请问LM7805稳压电路在步进电机驱动里面起什么作用？为什么要加一个稳压电路呢？

图上不是有写么，输入电压是9V，单片机工作电压是5V ，所以需要加7850做电压转换。
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35#
ID:369050 发表于 2021-4-1 16:24 | 只看该作者
直接仿真不能用？一直抖动，
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36#
ID:793311 发表于 2021-4-12 10:30 | 只看该作者
Build target 'Target 1'
assembling STARTUP.A51...
A51 MACRO ASSEMBLER V8.02 - SN: T1PMC-AH696C
COPYRIGHT KEIL ELEKTRONIK GmbH 1987 - 2008
"D:\Keil\C51\BIN\A51.EXE" "F:\My C51\步进电机标准\STARTUP.A51" SET (SMALL) DEBUG PRINT(.\STARTUP.lst) OBJECT(.\STARTUP.obj) EP
A51 FATAL ERROR -
  FILE:       F:\My C51\步进电机标准\STARTUP.A51
  ERROR:      FILE DOES NOT EXIST
A51 TERMINATED.
Target not created

这是为什么
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37#
ID:1067962 发表于 2023-3-30 10:11 | 只看该作者
请教一下，这个步进电机一档到十二档的转速怎么算呢
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38#
ID:1067962 发表于 2023-5-15 17:44 来自手机 | 只看该作者
Similarv 发表于 2019-5-31 11:04
楼主的键值扫描函数写得太长了，帮你优化一下
/******************************************************* ...

你好，请教一下，为什仿真图中电机转好几圈，显示圈数才加一，怎么更改程序呢
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39#
ID:97678 发表于 2023-5-16 18:10 | 只看该作者
compiling 电机调速 2.c...
linking...
*** WARNING L15: MULTIPLE CALL TO SEGMENT
    SEGMENT: ?PR?_WRITE_SFM?_________2
    CALLER1: ?PR?TIME0?_________2
    CALLER2: ?PR?TIME1?_________2
*** WARNING L15: MULTIPLE CALL TO SEGMENT
    SEGMENT: ?PR?_WRITE_SFM?_________2
    CALLER1: ?PR?TIME1?_________2
    CALLER2: ?C_C51STARTUP
Program Size: data=84.0 xdata=0 code=2569
creating hex file from ".\Objects\222"...
".\Objects\222" - 0 Error(s), 2 Warning(s).
Build Time Elapsed:  00:00:00

怎么会有这样的错误?
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