步進(jìn)電機(jī)加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第1頁(yè)1緒論1.1課題描述隨著電子技術(shù)，特別是隨大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生而出現(xiàn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類(lèi)生活發(fā)生了根本性的改變。如果說(shuō)微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么可以毫不夸張地說(shuō)，單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的技術(shù)革命。目前，單片機(jī)以其體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)環(huán)境要求不高、高可靠性、高性能價(jià)格比、開(kāi)發(fā)較為容易，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化等諸

2、多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用，并已走人家庭，從洗衣機(jī)、微波爐到音響、汽車(chē)，到處都可見(jiàn)到單片機(jī)的蹤影。因此，單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。本課題研究的內(nèi)容就是以單片機(jī)為主要控制元件，通過(guò)控制脈沖信號(hào)來(lái)定位步進(jìn)電機(jī)。1.2步進(jìn)電機(jī)參數(shù)和特點(diǎn)1.2.1基本參數(shù)1.電機(jī)固有步距角[8]它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，電機(jī)給出的值為0.91.8（表示半步工作時(shí)為

3、0.9、整步工作時(shí)為1.8），這個(gè)步距角可以稱之為‘電機(jī)固有步距角’，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。2.步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為0.91.8、三相的為0.751.5、五相的為0.360.72。3.保持轉(zhuǎn)矩（HOLDINGTQUE）是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。1.2.2步進(jìn)電

4、機(jī)的特點(diǎn)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第3頁(yè)LCD顯示器上實(shí)時(shí)的顯示步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速和定位功能時(shí)候步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速和總的轉(zhuǎn)數(shù)。89C51單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊協(xié)調(diào)工作并且充當(dāng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的脈沖分配器。圖2.1總體設(shè)計(jì)框圖2.2控制系統(tǒng)芯片的選取2.2.1單片機(jī)芯片的選取隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)日益發(fā)展，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著集成電路工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了單片機(jī)、DSPARM等多種單片機(jī)。AT89C

5、51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案[6]。51單片機(jī)雖然和DSPARM相比處理速度和運(yùn)算速度上都比較慢，但它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便