基于51单片机的步进电机直线插补.doc

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基于51单片机的步进电机直线插补
目录
第1章概述2
第2章设计容的介绍3

2情况
通电情况
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表1 28BYJ48步进电机相序表
当根据时序表整列给电时，步进电时机正转，当逆着相序表给脉冲时，步进电机相应的则反转，从而可以实现电机正反转的控制。
28BYJ48步进电机主要技术参数如表2所示
表2 步进电机主要技术参数
由表可知，，当给8个脉冲后，电机则转动45度，给定64个脉冲，电机则转动一圈。由于减速比为64:1，故需要部线圈转动64*64=4096圈，外部转子才转动一圈。

所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式。当***或绘图笔每走一步，都要和给定的轨迹上的坐标进展比拟，看这点是在直线的上方还是下方，或是给定轨迹的里面还是外面，从而决定下一步进给的方向。如果在轨迹上方，就往下方走，在下方，就往上方走，从而逐步逼近轨迹。

①偏差判别：根据偏差判断应该向哪个坐标方向进给；
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②坐标进给：根据判别结果，沿相应的坐标方向进给；
③新偏差计算：根据偏差函数，计算进给后偏差，作为下次偏差判别的依据；
④终点比拟：判断是否到达终点，假设到达终点则完毕本次插补，否则转①继续执行。
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设A1、A2、A3、A4分别表示第一、第二、第三、第四象限的四种线型。它们的加工起点均从坐标原点开场，则***进给方向如图2-3所示。凡F≥0时，向*方向进给，在第 一、四象限向+ * 方向进给；在二、三象限，向-*方向进 给；凡F<0时，向y方向进给，在第一、二象限向+y方向进 给；在三、四象限，向-y方向进给。不管是哪个象限，都 采用与第一象限一样的偏差计算公式，只是式中的终点坐标值均取绝对值。
图2-3 四个象限给进方向
表3 四象限的进给脉冲和偏差计算
四种线型的偏差计算公式是一样的，差异在于进给方向不同。流程图中的"沿*e方向走一步〞或"沿ye方向走一 步〞，因不同线型的*e 、ye位于不同象限，因而实际的进 给方向是不一样的。因此，对任一直线在插补前，应根据 *e 、 ye的符号判断该线型属于哪一象限。

利用四相八拍步进电机实现四个象限的直线插补，使用两个四相八拍步进电机，一个电机实现*正方向正转，负方向反转，另一个电机实现y正方向正转，负方向反转。当按键按下启动插补后，液晶显示屏每一步插补进给的方向。
第3章 设计思路与具体容

本系统主要由供电电源模块、单片机最小系统、按键电路、步进电机驱动电路、步进电机以及液晶显示屏等几局部组成。本系统采用两个独立步进电机，一个电机实现*正方向正转，负方向反转，另一个电机实现y正方向正转，负方向反转。使用的步进电机为28BYJ48型四相八拍电机，采用独立DC5V供电。使用按键实现插补的启动过程，液晶显示插补方向。
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步进电机驱动电路
按键启动插补
单片机最小系统
液晶显示
步进电机
总体设计框图

51单片机主要完成对驱动步进电机以及显示的控制，其中最小系统是单片机能正常工作的必不可少得一局部。51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，它是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机，且支持在线编程，完全满足本系统设计需要。单片机最小系统包括单片机和复位电路，晶振，电源局部。最小系统电路如下图：
AT89S52单片机

复位电