步進電機速度控制系統(tǒng)設(shè)計

1、目錄1總體方案的確定.........................................................................................................................11.1對步進電機的分析.............................................................................

2、.............................11.2電機的控制方案..............................................................................................................21.3控制算法的方案...........................................................

3、...................................................31.4串口通訊的模擬..............................................................................................................32硬件的設(shè)計與實現(xiàn)......................................

4、...............................................................................42.1微處理器的選擇..............................................................................................................42.2控制電路的實現(xiàn).........

5、...................................................................................................42.3鍵盤和顯示電路..............................................................................................................

6、63軟件的設(shè)計與實現(xiàn)...................................................................................................................73.1控制信號輸入程序...................................................................................

7、.......................73.2步進電機控制程序設(shè)計...............................................................................................83.3程序分析及說明.............................................................................

8、.............................104系統(tǒng)的仿真與調(diào)試.................................................................................................................114.1程序的調(diào)試.........................................................

9、.........................................................114.2串口通信的調(diào)試..........................................................................................................114.3調(diào)試結(jié)果及分析.................................

10、.........................................................................125設(shè)計總結(jié)..................................................................................................................................13參考文獻....

11、...................................................................................................................................14附錄.....................................................................................

12、..........................................................1521.2電機的控制方案步進電機有三相、四相、五相、六相等多種，不同的電機又各有很多工作方式。由于步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)行元件，它不能直接接到交直流電源上，而必須使用專用設(shè)備步進電機控制驅(qū)動器。典型步進電機控制系統(tǒng)如圖1所示：控制器可以發(fā)出脈沖頻率從幾赫茲到幾十千赫茲可以連續(xù)變化的脈沖信號，它為

13、環(huán)形分配器提供脈沖序列。環(huán)形分配器的主要功能是把來自控制環(huán)節(jié)的脈沖序列按一定的規(guī)律分配后，經(jīng)過功率放大器的放大加到步進電機驅(qū)動電源的各項輸人端，以驅(qū)動步進電機的轉(zhuǎn)動。環(huán)形分配器主要有兩大類：一類是用計算機軟件設(shè)計的方法實現(xiàn)環(huán)分器要求的功能，通常稱軟環(huán)形分配器。另一類是用硬件構(gòu)成的環(huán)形分配器，通常稱為硬環(huán)形分配器。功率放大器主要對環(huán)形分配器的較小輸出信號進行放大，以達到驅(qū)動步進電機目的。圖1典型步進電機控制框圖軟環(huán)形分配即采用微機控制取代

14、脈沖分配器，直接將控制信號分管腳送到驅(qū)動電路，常用的辦法是通過編程輸出內(nèi)存中定義好的控制方式輸出字。這樣，當步進電機的相數(shù)和控制方式確定之后，以一定規(guī)律輸出控制字就可以了。軟環(huán)形分配用程序取代了脈沖分配器，一定程度上降低了成本。但如果要預存的控制字很多，就會占用單片機較多內(nèi)存。此外，當所控制的步進電機相數(shù)較多，需要的輸出管腳也會隨之增加，這樣就占用了單片機較多的數(shù)據(jù)口，降低接口的利用率的同時限制了單片機實現(xiàn)更多功能。由于任務要求系統(tǒng)有鍵