步进电动机控制器..docVIP

电子技术课程设计 ——步进电动机控制器 学院 电子信息工程学院 专业 电气工程及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师 时间 2014年12月 步进电动机控制器 一 设计任务与要求 设计一个兼有三相六拍、三相三拍两种工作方式的脉冲配器。 1.能控制步进电动机作正向和反向运转。 2.设计驱动步进电动机工作的脉冲放大电路，使之能驱动一个相电压为24伏、相电流为0.2A的步进电动机工作。 3.设计步数显示和步数控制电路，能控制电动机运转到预置的步数时即停止转动，或运转到预定圈数时停转。 4.设计电路工作的时钟信号，频率为10HZ-10KHZ,且连续可调。 二 步进电动机控制器原理及总体框图 工作原理 步进电动机接受步进脉冲而一步一步地转动，可以带动机械装置实现精密的角位移和直线移位，被广泛应用于各种自动控制系统。步进电动机的工作方式主要取决于输出步进脉冲的控制器电路。步进电动机由转子和定子组成，定子上绕制了 三相绕组，而转子上没有绕组。当三相定子绕组轮流接通驱动脉冲时，产生磁场吸引转子转动，每次的角度称为步距，其中，三相三拍方式的步距为3°，三相六拍方式的步距为1.5°。根据不同的信号频率形成不同的转速。由三相脉冲加入的不同相序形成正转反转。下面是两种工作方式的脉冲加入次序： 正转 反转 ·· 正转 反转 2.步进电动机控制器原理框图 三 选择器件 器件清单： 序号 器件 个数 1 边沿D触发器74LS74 3 2 非门74LS04 10 3 选择器74LS151 6 4 四输入或门74LS32 11 5 编码器74LS147 2 6 加减法计数器74LS192 2 7 LM555 1 8 十进制加法器74LS160 2 表3-1 器件清单 1.边沿D触发器74LS74 内部原理图如下： 图3-1 74LS74原理图 管脚图如下： 图3-2 74LS74管脚图 管脚介绍：CP 时钟输入端；D 数据输入端；Q、、输出端；S 指数端；R 清零端。 逻辑符号： 图3-3 D触发器逻辑符号D触发器功能表如下： 表3-2 D触发器功能表 非门 非门管脚图： 图3-4 非门管脚图 非门逻辑符号： 图3-5 非门逻辑符号 3.8选1数据选择器（有选通输入端，互补输出）（74LS151) 74LS151管脚图如下： 图3-6 74LS151管脚图 引出端符号： ? A、B、C?????选择输入端 ? D0-D7 ??? ?数据输入端 STROBE?? 选通输入端（低电平有效） W???? ??反码数据输出端 Y???? ???数据输出端 74LS151内部原理图如下 图3-7 74LS151内部原理图 74LS151功能表如下： 表3-3 74LS151功能表 四2输入或门74LS32 74LS32管脚图如下： 图3-8 74LS32管脚图 引出端符号 1A－4A 输入端 1B－4B 输入端 1Y－4Y 输出端 74LS32功能表如下 表3-4 74LS32功能表 5.10线-4线BCD优先编码器74LS147 74LS147内部原理图如下：