單片機(jī)課程設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)計(jì)

1、步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)計(jì)摘要步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。結(jié)合對步進(jìn)電機(jī)的了解,然后對步進(jìn)電機(jī)的控制原理包括步進(jìn)電機(jī)的控制方式和驅(qū)動(dòng)方式作了系統(tǒng)的說明,采用 80

2、51 單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī),并給出了步進(jìn)電機(jī)的雙相三拍控制單片機(jī)控制和三相六拍的單片機(jī)控制的具體實(shí)現(xiàn)方法，用匯編程序進(jìn)行控制運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)通過單片機(jī)存儲(chǔ)器、I/O 接口、中斷、鍵盤、LED 顯示器的擴(kuò)展、步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形分頻器、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路、人機(jī)接口電路、中斷系統(tǒng)及復(fù)位電路、單電壓驅(qū)動(dòng)電路等的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了四相步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，急停等功能。電機(jī)的控制系統(tǒng)由 AT80C51 單片機(jī)控制，具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高而且系統(tǒng)擴(kuò)展容易等優(yōu)勢。本次

3、課程設(shè)計(jì)中著重于通過控制脈沖數(shù)來控制位移，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位?；诓竭M(jìn)電機(jī)本身的優(yōu)越性和應(yīng)用的廣泛性，這正是用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)際意義。關(guān)鍵字：步進(jìn)電機(jī) ,角位移,單片機(jī) ,脈沖1 課題描述傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制方法是由觸發(fā)器產(chǎn)生控制脈沖來進(jìn)行的，此種方法工作方式單一且難于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)發(fā)生變化是，需要重新進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)。而且由傳統(tǒng)的觸發(fā)器構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有控制電路復(fù)雜、控制精度低、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。由單片機(jī)控制的步

4、進(jìn)電機(jī)克服了以上缺點(diǎn)。它具有很高的精度，一般用在精確定位方面。步進(jìn)電機(jī)是一種將數(shù)字信號直接轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的控制驅(qū)動(dòng)元件，具有快速起動(dòng)和停止的特點(diǎn)。其驅(qū)動(dòng)速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步，具有較高的重復(fù)定位精度，并能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié)。它的運(yùn)行速度和步距不受電源電壓的波動(dòng)及負(fù)載的影響，因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換、速度控制和位置控制系統(tǒng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。常見的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式(PM)、反應(yīng)

5、式(VR)、混合式(HB)，永磁式步進(jìn)一般分為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 7.5 度或 15 度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為 1.5 度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家早已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為 1.8 度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度，這種步進(jìn)機(jī)應(yīng)用最為廣泛。目前使用單片機(jī)控制，單片機(jī)為微控制器的下位機(jī)和以計(jì)算機(jī)為上位機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控