51单片机下的步进电机控制系统研究

民权县职业技术教育中心机电工程系 杜冬梅

本文提出了以AT89S51单片机为控制核心，以SJ-230M2为驱动器、以ADS7846为触摸屏操作按键控制两相步进电机系统，实现了步进电机的启停、速度调节、方向调节、手动调节的功能，实验验证本控制系统具有精度高、稳定性好、噪声低的优点。

随着科技经济的不断发展，人们逐渐从劳动力解放出来且对自动化程度的要求越来越高，控制技术发展得到人们的重视，做为控制系统重要的控制部件之一的步进电机在现代社会的各行各业得到了广泛的应用，因此研究以51单片机为控制核心的步进电机控制系统显得尤为重要。

1 系统框图（图1）

图1 总体框图

2 系统设计

本控制系统包括MCU、输入设备、显示设备、电机驱动器以及控制元件步进电机。

2.1 硬件设计

2.1.1 单片机最小系统

传统控制步进电机的控制器一般采用的是AT89C51种类的，本文为了设计需要选用了AT89S51。AT89S51的相对于传统的AT89C51新增了以下功能：支持串行ISP接口（P1引脚5、6、7的第二功能口）编程与并行编程、计算速度较快、编程电压较低、工作电压的范围较大4-5.5V，抗干扰性强、采用加密功能更强的加密算法等，性价比高。结合我校实验室现有设备条件的情况下设计出基本的硬件支撑单片机最小系统。下面对单片机最小系统复位电路与时钟电路进行设计。

（1）时钟电路

AT89S51运行速度的快慢与稳定程度主要取决于时钟电路中晶振的频率与质量。一般情况下晶振的工作频率为1.2MHZ-12MH。在我们实验室现有的条件下选用了晶振为12MHZ的时钟电路。……