标题: 基于51单片机的步进电机控制代码与Proteus仿真 [打印本页]

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作者: 单片机~爱好者    时间: 2021-4-21 10:22
标题: 基于51单片机的步进电机控制代码与Proteus仿真
该设计可实现步进电机的速度及角度控制，
并在LCD1602上显示速度和角度
还可以利用PCF8591采集到的的信号实现角度控制

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）


相关单片机代码如下：

1. #include "MAIN.H"
   
2. #include "LCD1602.h"
   
3. #include "PCF8591.h"
   
4. 
   
5. /*******************************************************************************
   
6. * 设计名称: 两相步进电机
   
7. ******************************************************************************/
   
8. 
   
9. unsigned char code FFW_X[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}; //X反转顺序
   
10. 
    
11. unsigned char code FFZ_X[8]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01}; //X正转顺序
    
12. 
    
13. unsigned char code FFW_Y[8]={0x10,0x30,0x20,0x60,0x40,0xc0,0x80,0x90}; //Y反转顺序
    
14. 
    
15. unsigned char code FFZ_Y[8]={0x90,0x80,0xc0,0x40,0x60,0x20,0x30,0x10}; //Y正转顺序
    
16. 
    
17. unsigned char Speed = 30,Direction = 1,X_Y = 0,stop = 1,mode = 0;         
    
18. unsigned int k, temp;
    
19. int Angle = 0;
    
20. 
    
21. 
    
22. /*******************************************************************************
    
23. 
    
24. * 函 数 名 : main
    
25. 
    
26. * 函数功能 : 主函数
    
27. 
    
28. * 输    入 : 无
    
29. 
    
30. * 输    出 : 无
    
31. 
    
32. *******************************************************************************/
    
33. void main(void)
    
34. {       
    
35.         System_Init();
    
36.         while(1)
    
37.         {
    
38.                 temp = Read_PCF();                // 读取AD转换后的数字量
    
39.                 PCF_Output(temp);                // DA转换，模拟量输出
    
40.                 //将数字量转换为十进制，*100 + 0.5将小数转换为整数，便于显示和存储
    
41.                 k = (float)temp * 5 / 256 * 100 + 0.5;        // 将得到的结果存入数组
    
42. 
    
43.                 Key_Scan();
    
44.                 if(mode == 0)Motor();
    
45.                 if(mode == 1)
    
46.                 {
    
47.                         Angle = k/61*45;
    
48.                         if(Angle >= 0)
    
49.                         {
    
50.                                         LCD1602_Location(2,7);
    
51.                                         LCD1602_Write_Num(Angle);       
    
52.                                         if(X_Y==0)
    
53.                                                 GPIO_MOTOR = FFW_Y[k/62];       
    
54.                                         else
    
55.                                                 GPIO_MOTOR = FFW_X[k/62];
    
56.                         }
    
57.                         Delay(20);               
    
58.                 }
    
59. 
    
60.         }
    
61. }
    
62. 
    
63. void System_Init(void)
    
64. {
    
65.         Init_PCF();
    
66.         Init_LCD1602();
    
67.         LCD1602_Location(1,1);
    
68.         LCD1602_write_word("Welcome To Use!");
    
69.         Delay(1000);
    
70.         LCD1602_Clear();       
    
71.         LCD1602_Location(1,1);
    
72.         LCD1602_write_word("Speed:");       
    
73.         LCD1602_Write_Num(Speed);
    
74.         LCD1602_Location(2,1);
    
75.         LCD1602_write_word("Angle:");       
    
76.         LCD1602_write_word("Null");       
    
77.         LCD1602_Location(1,11);
    
78.         LCD1602_write_word("Stop");       
    
79.         LCD1602_Location(2,12);
    
80.         LCD1602_write_word("X+");
    
81.         LCD1602_Location(2,15);
    
82.         LCD1602_write_word("O");               
    
83. }
    
84. /*******************************************************************************
    
85. * 函 数 名: Motor
    
86. * 函数功能: 电机旋转函数
    
87. * 输    入: 无
    
88. * 输    出: 无
    
89. *******************************************************************************/
    
90. void Motor()
    
91. {
    
92.         unsigned char i;
    
93.         if(Speed>0)
    
94.         for(i=0;i<8;i++)
    
95.         {
    
96.                 if(Direction==1&&X_Y==0&&stop==0)                 //正转&Y电机&电机没按下停止
    
97.                         GPIO_MOTOR = FFW_Y[i];
    
98.                 if(Direction==2&&X_Y==0&&stop==0)                 //反转&Y电机&电机没按下停止
    
99.                         GPIO_MOTOR = FFZ_Y[i];
    
100.                 if(Direction==1&&X_Y!=0&&stop==0)                 //正转&X电机&电机没按下停止
     
101.                         GPIO_MOTOR = FFW_X[i];
     
102.                 if(Direction==2&&X_Y!=0&&stop==0)                 //反转&X电机&电机没按下停止
     
103.                         GPIO_MOTOR = FFZ_X[i];
     
104.                 Delay(1000/Speed); //调节转速
     
105.         }
     
106. }
     
107. /*******************************************************************************
     
108. * 函 数 名  : Delay
     
109. * 函数功能  : 延时
     
110. * 输    入  : t
     
111. * 输    出  : 无
     
112. *******************************************************************************/
     
113. void Delay(unsigned int t)
     
114. {
     
115. unsigned int k;
     
116. while(t--)
     
117. {
     
118.         for(k=0; k<80; k++);
     
119. }
     
120. }
     
121. /*******************************************************************************
     
122. * 函 数 名  : Key_Scan
     
123. * 函数功能  : 按键
     
124. * 输    入  : 无
     
125. * 输    出  : 无
     
126. *******************************************************************************/
     
127. void Key_Scan(void)
     
128. {
     
129.         unsigned int i,j;
     
130.         if(K1==0) //检测按键K1是否按下
     
131.         {
     
132.                 Delay(1); //消除抖动
     
133.                 if(K1==0)
     
134.                 {
     
135.                         if(stop == 1)
     
136.                         {
     
137.                                 stop=0;                  
     
138.                                 LCD1602_Location(1,11);
     
139.                                 LCD1602_write_word("Move");               
     
140.                                 LCD1602_Location(2,7);
     
141.                                 LCD1602_write_word("Null");                                       
     
142.                         }
     
143. 
     
144.                         else
     
145.                         {
     
146.                                 stop=1;                                   //stop为控制电机停止的标志位，但它为1时，电机停止
     
147.                                 LCD1602_Location(1,11);
     
148.                                 LCD1602_write_word("Stop");       
     
149.                         }
     
150.                 }
     
151.                 while((i<300)&&(K1==0))//检测按键是否松开
     
152.                 {
     
153.                         Delay(1);
     
154.                         i++;
     
155.                 }
     
156.                 i=0;
     
157.         }
     
158.        
     
159. if(K2==0) //检测按键K1是否按下
     
160. {
     
161.                 Delay(1); //消除抖动
     
162.                 if(K2==0)
     
163.                 {
     
164.                         Direction=1;                 //Direction 转向标志位,为2时为正转
     
165.                         LCD1602_Location(2,13);
     
166.                         LCD1602_write_word("+");               
     
167.                 }
     
168.                 while((i<200)&&(K2==0))//检测按键是否松开
     
169.                 {
     
170.                         Delay(1);
     
171.                         i++;
     
172.                 }
     
173.                 i=0;
     
174. }
     
175. /********************检测按键K2是否按下***********************/
     
176. if(K3==0) //检测按键K2是否按下
     
177. {
     
178.                 Delay(1); //消除抖动
     
179.                 if(K3==0)
     
180.                 {
     
181.                         Direction=2;                  //Direction 转向标志位,为2时为反转
     
182.                         LCD1602_Location(2,13);
     
183.                         LCD1602_write_word("-");               
     
184.                 }
     
185.                 while((i<200)&&(K3==0))//检测按键是否松开
     
186.                 {
     
187.                         Delay(1);
     
188.                         i++;
     
189.                 }
     
190.                 i=0;
     
191. }
     
192. /********************检测按键K3是否按下***********************/
     
193.                 if(K4==0)//检测按键K3是否按下
     
194.                 {
     
195.                         Delay(1);//消除抖动
     
196.                         if(K4==0)
     
197.                         {
     
198.                                 if(Speed < 100)
     
199.                                 Speed += 5;
     
200.                                 LCD1602_Location(1,7);
     
201.                                 LCD1602_Write_Num(Speed);
     
202.                         }
     
203.                 while((i<200)&&(K4==0))//检测按键是否松开
     
204.                 {
     
205.                 Delay(1);
     
206.                 i++;
     
207.                 }
     
208.                 i=0;
     
209. }
     
210. /********************检测按键K3是否按下***********************/
     
211. if(K5==0) //检测按键K4是否按下
     
212. {
     
213.                 Delay(1); //消除抖动
     
214.                 if(K5==0)
     
215.                 {
     
216.                         if(Speed > 0)
     
217.                         Speed -= 5;
     
218.                         LCD1602_Location(1,7);
     
219.                         LCD1602_Write_Num(Speed);       
     
220.                 }
     
221.                 while((i<200)&&(K5==0))//检测按键是否松开
     
222.                 {
     
223.                         Delay(1);
     
224.                         i++;
     
225.                 }
     
226.                 i=0;
     
227. }
     
228. if(K6==0)//检测按键K1是否按下
     
229. {
     
230.                 Delay(1);//消除抖动
     
231.                 if(K6==0)
     
232.                 {
     
233. //           Direction=0;                                   //X_Y 电机的参数  X_Y=0为Y电机 X_Y=1为X电机
     
234.                         if(X_Y==0)                                   //当切换电机时，对Direction=0;对标志位清零，防止上个电机的转向影响本次所控电机
     
235.                         {
     
236.                                 X_Y=1;       
     
237.                                 LCD1602_Location(2,12);
     
238.                                 LCD1602_write_word("Y");
     
239.                         }
     
240.                         else
     
241.                         {
     
242.                                 X_Y=0;       
     
243.                                 LCD1602_Location(2,12);
     
244.                                 LCD1602_write_word("X");
     
245.                         }
     
246.                 }
     
247.                 while((i<400)&&(K6==0))//检测按键是否松开
     
248.                 {
     
249.                         Delay(1);
     
250.                         i++;
     
251.                 }
     
252.                 i=0;
     
253.                 }
     
254.         if(K7==0)//检测按键K1是否按下
     
255.         {
     
256.                 Delay(1);//消除抖动
     
257.                 if(K7==0)
     
258.                 {
     
259.                         if(Angle >= 0)
     
260.                         {
     
261.                                 if(Direction==1&&stop==1)                 //正转&Y电机&电机没按下停止
     
262.                                 {
     
263.                                         if(j >= 8)j -= 8;
     
264.                                         Angle += 45;
     
265.                                         if(Angle >= 360)Angle -= 360;
     
266.                                         j++;
     
267.                                         LCD1602_Location(2,7);
     
268.                                         LCD1602_Write_Num(Angle);       
     
269.                                        
     
270.                                         if(X_Y==0)
     
271.                                                 GPIO_MOTOR = FFW_Y[j];       
     
272.                                         else
     
273.                                                 GPIO_MOTOR = FFW_X[j];
     
274.                                 }
     
275.                                        
     
276.                                 if(Direction==2&&stop==1)                 //反转&Y电机&电机没按下停止
     
277.                                 {
     
278.                                         if(j > 0)
     
279.                                         {
     
280.                                                 Angle -= 45;       
     
281.                                                 if(Angle <= 0)Angle = 0;
     
282.                                                 j--;
     
283.                                                 LCD1602_Location(2,7);
     
284.                                                 LCD1602_Write_Num(Angle);       
     
285.                                                 if(X_Y==0)
     
286.                                                         GPIO_MOTOR = FFW_Y[j];       
     
287.                                                 else
     
288.                                                         GPIO_MOTOR = FFW_X[j];                                       
     
289.                                         }
     
290.                                         else
     
291.                                                 j = 0;
     
292.                                 }                       
     
293.                         }
     
294.                         Delay(20);
     
295.                 }
     
296.                 while((i<2000)&&(K7==0))//检测按键是否松开
     
297.                 {
     
298.                         Delay(1);
     
299.                         i++;
     
300.                 }
     
301.                 i=0;
     
302.         }
     
303.         if(K8==0)//检测按键K1是否按下
     
304.         {
     
305.                 Delay(1);//消除抖动
     
306.                 if(K8==0)
     
307.                 {
     
308.                         mode = 1;
     
309.                         LCD1602_Location(2,15);
     
310.                         LCD1602_write_word("C");
     
311.                 }
     
312.                 while((i<500)&&(K8==0))//检测按键是否松开
     
313.                 {
     
314.                         Delay(1);
     
315.                         i++;
     
316.                 }
     
317.                 i=0;
     
318.         }       
     
319.         if(K9==0)//检测按键K1是否按下
     
320.         {
     
321.                 Delay(1);//消除抖动
     
322.                 if(K9==0)
     
323.                 {
     
324.                         mode = 0;
     
325.                         LCD1602_Location(2,15);
     
326.                         LCD1602_write_word("O");
     
327.                 }
     
328.                 while((i<500)&&(K9==0))//检测按键是否松开
     
329.                 {
     
330.                         Delay(1);
     
331.                         i++;
     
332.                 }
     
333.                 i=0;
     
334.         }               
     
335. }
     

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作者: 小七号    时间: 2022-1-6 15:35
没有proteus文件啊，大佬

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