基于单片机的步进电机的数控系统.doc

[摘要]： 很多工业控制设备对位移和角度的控制精度要求较高，一般电机很难实现，而步进电机可精确实现所设定的角度和转数。本设计主要是运用51单片机控制四相步进电机系统。由单片机产生驱动脉冲信号，控制步进电机以一定的转速向某一方向产生一定的转动角度。而步进电机具有控制简便、定位准确等特点。随着科学技术的发展,在许多领域将得到广泛的应用。本设计采用专门的集成电路构成的步进电机驱动控系统。此系统具有结构简单，性价比高，体积小，软件开发简单。由此集成电路构成的数控系统通过简单的编程就可以任意设定步进电机的转速、旋转角度、转动次数和控制电机运行状态。在此基础上提出了步进电机程序控制的硬件接口电路、程序流程图和汇编程序。 关键字：单片机；步进电机；数控系统 [abstract]: Many industrial control equipment to control the displacement and angle of higher accuracy, it is difficult to achieve the general motor, and stepper motor can be set to achieve the precise angle and rotation. This design is the use of 51 single-chip 4-phase stepper motor control system. Generated by the single-chip drive pulse signal to control the stepper motor speed to a certain direction to a certain degree of rotation angle. And stepper motor control is simple, accurate positioning. With the development of science and technology in many fields will be a wide range of applications. The design of integrated circuits consisting of a dedicated stepper motor driver control system. This system has a simple structure, high cost, small size, simple software development. This integrated circuit consisting of CNC programming through simple on the stepper motor can set the speed, rotation angle, rotation frequency and control motor running. On this basis a stepper motor control circuit of the hardware interface, the program flow chart and the assembler Keywords: Single-chip microcontroller; stepping motor; numerical control system.  目录 1 绪论 1 1.1引言 1 1.2数控技术的基本概念 1 1.3数控系统的组成 1 1.4数控技术的发展趋势 2 2 课题分析及整体方案的确定 4 2.1 课题设计内容及要求 4 2.2 课题分析及系统特点分析 4 2.3 系统总体方案的确定 4 3 模块电路分析与设计 5 3.1 电源模块电路分析与设计 5 3.1.1 电源模块电路的分析 5 3.1.2电源模块电路的设计 6 3.2 控制模块电路分析与设计 12 3.2.1 控制模块电路分析 12 3.2.2 部分硬件简介 12 3.3 驱动模块分析及其设计 32 3.3.1步进电动机的原理 32 3.3.2 步进电机的驱动 35 4 数控机床软件控制 37 4.1 步进电机的运动控制 37 4.2步进电机插补程序设计 38 总结 44 致谢 45 参考文献 46 1 绪论 1.1引言 在工业控制系统中, 通常要控制机械部件的平移和转动, 对位移和角度的控制要求较高, 一般电机很难实现对位置和角度的精确控制, 而步进电机可精确实现所设定的角度和转数, 具有良好的步进特性, 最适合于数字控制, 因此它在数控机床等设备中得到了广泛的应用。在工业