5。4  中断程序流程图 16

5。5 Proteus 仿真 17

6  制作与调试 19

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录 A 系统程序（C） 23

附录 B 控制系统电路图 29

1  引言 

1。1 背景 

步进电机的原始模型起源于 1830 年至 1860 年， 1870 年前后开始以控制为 目的的尝试，应用于氩弧灯的电极输送机构中，这被认为最早的步进电机。如今 步进电机不需要位置传感器或者定位速度传感器可以在开环作用的控制来实现 它非常令人满意 ，这有利于小型化和设备以低成本或装置 ，并因此 在电动机的计 算机外围设备，数控机床及自动化生产线等领域已被广泛使用。 

1950  年年末， 晶 体管的发 明逐步实 施步 进电机， 使数 字控制更 容易。 到了

60 年代末， 随 着永磁材 料 发展的主 要方 面， 步进电机 ， 各种步进 电机具有 实用 性。步进电机 通过不断的改进 ，从而使今天步进电机已被广泛地应用于需要高定 位精度，高清晰度，高响应，高可靠 性和可控制性的机械系统。它要求在生产过 程中的自动化，节省了人力，设备，高效率，我们可以很容易地找到步进电机的 痕迹，特别是在强调速度，位置控制，控 制灵活发动机的指令需要操作 人正确操 作步进情况。 论文网

1。2 意义 

目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发， 研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。只 有盲目的模仿阶段。这就给户在产品选型 、使用中造成许多麻烦 。即使步进电机 已被广泛使用，但不能作为普通步进电机和直流电机，一般根据所使用的交流电 机 。它 应该是一个两环的脉冲信号 ，功 率驱动电路由控制系统都可以使用 。所 以， 利用好步进电机是不容易的 ，但它涉及机械 ，电气 ，电子和计算机大量的专业知 识。

为此本文以 AT89C51 单片机作为控制核心，实现步进电机的 转速控制。 因 为步进电机的转速正比于控制脉冲的频率 ，所以控制步进电机的转速 ，实质上是 控制单片机输出的脉冲频率。 

2  系统的总体设计

2。1 系统总体结构框图

系统总体电路主要由按键控制电路 、状态显示电路 、步进电机驱动电路 、51 单片机、电源及复位六部分组成。系统总体框图如图 2。1 所示。 

  系统 总体框图 

本设计的目 的 是 以 单 片 机 为 核 心 设 计 出 一 个 单 片 机 控 制 步 进 电 机 的 控 制 系 统。本系统采用 AT89C51 作为控制单元，通过键盘实现对步进电机转动方向及 转动速度的控制，并且将步进电机的转动速度动态显示在数码管上。 

2。2 系统实现功能

（ 1）、5 个按键控制整个电路 ，对应功能分别是 ：启动和停止 、正 转、反转、 速度加、速度减； 

（ 2）、 数码管显示电机运行速度的档数和正反转的指示；

（ 3）、 5 个小红灯，一个为电源指示， 四个指示电机的转速。 

3  元器件介绍 

3。1 AT89C51 单片机介绍 

随着微电子技术水平的提高 ，单片机在过去十年得到了快速 发展 。在 MCS-51 系列单片机基于内核的 8051/80C51 上，英特尔公司，飞利浦公司，西门子公司， 和许多大公司都推出众多衍生芯片 。该 ATMEL 公司的 AT89C51 单片机系列是一 个单片微型计算机产品 ，在 今天具有一个更高的性能 ，尤其适用于需要实时处理 应用，各类自动化控制系统的实时控制，例如工业过程控制系统，伺服系统，分 布式控制系统，变频电机调速控制系统。