單片機課程設(shè)計步進電機控制設(shè)計

1、步進電機控制設(shè)計摘要步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。結(jié)合對步進電機的了解,然后對步進電機的控制原理包括步進電機的控制方式和驅(qū)動方式作了系統(tǒng)的說明,采用 80

2、51 單片機來控制步進電機,并給出了步進電機的雙相三拍控制單片機控制和三相六拍的單片機控制的具體實現(xiàn)方法，用匯編程序進行控制運行?？刂葡到y(tǒng)通過單片機存儲器、I/O 接口、中斷、鍵盤、LED 顯示器的擴展、步進電機的環(huán)形分頻器、驅(qū)動及保護電路、人機接口電路、中斷系統(tǒng)及復位電路、單電壓驅(qū)動電路等的設(shè)計，實現(xiàn)了四相步進電機的正反轉(zhuǎn)，急停等功能。電機的控制系統(tǒng)由 AT80C51 單片機控制，具有抗干擾能力強，可靠性高而且系統(tǒng)擴展容易等優(yōu)勢。本次

3、課程設(shè)計中著重于通過控制脈沖數(shù)來控制位移，實現(xiàn)準確定位。基于步進電機本身的優(yōu)越性和應用的廣泛性，這正是用單片機控制步進電機課程設(shè)計的實際意義。關(guān)鍵字：步進電機 ,角位移,單片機 ,脈沖1 課題描述傳統(tǒng)的步進電機控制方法是由觸發(fā)器產(chǎn)生控制脈沖來進行的，此種方法工作方式單一且難于實現(xiàn)人機交互，當步進電機的參數(shù)發(fā)生變化是，需要重新進行控制器的設(shè)計。而且由傳統(tǒng)的觸發(fā)器構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有控制電路復雜、控制精度低、生產(chǎn)成本高等缺點。由單片機控制的步

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

5、式(VR)、混合式(HB)，永磁式步進一般分為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為 7.5 度或 15 度；反應式步進一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為 1.5 度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達國家早已被淘汰；混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為 1.8 度而五相步進角一般為 0.72度，這種步進機應用最為廣泛。目前使用單片機控制，單片機為微控制器的下位機和以計算機為上位機的步進電機控