(精品)模擬建筑塔鐘(2013年優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計)

1、1緒論1.1發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢隨著現(xiàn)代城建的發(fā)展，在大中城市的中心建筑上安置塔鐘已越來越常見。塔鐘控制系統(tǒng)的核心部件是步進電機，早期的步進電機驅(qū)動電路多采用分立元件或CMOS集成電路的構(gòu)成、電路復(fù)雜，成本高，抗干擾能力弱，適應(yīng)溫度范圍窄，在各種惡劣環(huán)境下不能確?？煽康毓ぷ髯邥r調(diào)整及調(diào)整顯示也往往采用機械的方法，不僅調(diào)整困難，而且顯示也不夠直觀方便。這些建筑鐘所使用的電機容易出現(xiàn)誤觸發(fā)而快走，因為步距太大產(chǎn)生失步故障，解決上述問題的方法之一是

2、采用小步距角高頻率驅(qū)動的步進電機，并用單片機加以控制。其后出現(xiàn)的以微電腦為核心的步進控制器有取代邏輯控制器的趨勢，但由于其微電腦多采用Z80單片機，故硬件較復(fù)雜，抗干擾能力差。再后來出現(xiàn)的MCS——96系列單片機，如8098內(nèi)部具有高速輸出口HSO，特別適合于步進電機控制，用8098單片機作為步進電機控制器，使得系統(tǒng)具有硬件電路簡單可靠，軟件編程容易靈活，抗干擾能力強，性能，價格比高等優(yōu)點，通過簡單的編程就可以靈活地改變控制方式，具有很

3、強的通用性。近年來出現(xiàn)的MCS——51系列單片機比MCS——96系列又有了更大發(fā)展。1.2本論文主要內(nèi)容論文的第一章為緒論，介紹了國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀以及論文研究的目的和意義等內(nèi)容；第二章介紹系統(tǒng)總體方案以及塔鐘的相關(guān)知識——步進電機；第三章介紹了硬件部分設(shè)計；第四章進行了軟件部分編程；第五章是Proteus仿真圖。2.2建筑塔鐘相關(guān)知識——步進電機2.2.12.2.1步進電機概述及控制原理步進電機概述及控制原理步進電機是一種能夠?qū)㈦娒}沖信

4、號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件，它實際上是一種單相或多相同步電動機。單相步進電動機有單路電脈沖驅(qū)動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅(qū)動。多相步進電動機有多相方波脈沖驅(qū)動，用途很廣。使用多相步進電動機時，單路電脈沖信號可先通過脈沖分配器轉(zhuǎn)換為多相脈沖信號，在經(jīng)功率放大后分別送入步進電動機各相繞組。每輸入一個脈沖到脈沖分配器，電動機各相的通電狀態(tài)就發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)過一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進電機轉(zhuǎn)過的總角度和輸入的脈

5、沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時，電動機的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動和負載變化的影響。由于步進電動機能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機控制。步進電機區(qū)別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖信號來進行控制的，即電機的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。步進電機的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機產(chǎn)生。其基本原理作用如下：1控制換相順序通電換相這一過程稱為脈沖分配