基于51单片机步进电机的控制系统.docVIP

湖南工程职业技术学院毕业设计（论文） 基于51单片机步进电机的控制系统 系 （部）：信 息 工 程 系 专 业：自 动 控 制 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2011 年 3 月 目 录 第一部分 毕业设计（论文）开题报告 第二部分 设计说明书 湖 南 工 程 职 业 技 术 学 院 HUNAN ENGINEERING POLYTECHNIC 毕业设计（论文）开题报告 （ 2011届） 系 （部）：信 息 工 程 系 专 业：自 动 控 制 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2011 年4月5日 1、题目：基于单片机步进电机的控制系统开题报告 一．本文研究的意义和目的 本设计主要援用51单片机控制六线4项步进电机系统，友单片机产生驱动脉冲型号，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。同时能够利用单片机的正、反转及速度控制，并能在数码管上显示相应的速度。 设计单片机对于步进电机控制的意义在于： 1、单片机对步进电机控制可以熟悉步进电机的原理和应用。 2、单片机对步进电机控制可以熟悉单哦就功能已经原理、构造。 3、通过本选题能运用所学基本理论知识、专业技能来对问题进行分析，思考，解决，提高对专业知识的掌握以及锻炼逻辑思维能力。 二．研究的依据 步进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字执行元件，随着计算机应用技术、电子技术和自动控制技术在国民经济各个领域中的普及与深入，步进电机的需求量越练越大。 随着工业技术的不断发展，以及同类产品的不断出现，步进电机面临着前所未有的挑战。但近30年来，数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展，推动步进电机的发展，为步进电机的应用开辟了广阔的前景，近几年来，步进电机需求量一直呈现出较快的增长速度，其中扫描仪、打印机、传真VD-ROM/CD-ROM驱动器、空调及多功能自动化办公设备等应用对步进电机的需求增长最强。此外由于USB2.0的日益流行促进了高分辨率扫描仪的销售，步进电机向着小型、薄型和更小的步进角度发展。 本文研究内容本设计主要是研究基于单片机的步进电机控制，采用单片机AT89C5和脉冲分配器8713控制步进电机在三相六拍工作方式下的启停，正反转。本文研究 2011 年 4 月 5日 摘 要 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的 本文应用单片机AT89C5和脉冲分配器PMM8713，步进电机驱动器，光电隔离器4N25等，构建了步进电机控制器和驱动器为一体的步进电机控制系统。通过AT89C5和脉冲分配器PMM8713完成步进电机的各种运行控制方式，实现步进电机在相拍的工作方式下的正反转控制和加减速控制。整个系统采用模块化设计，通过人机交互换接口可实现各功能设置，操作该系统可应用于步进电机控制大多数场合。 步进是将电信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的；通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 图1 步进电机 1.2步进电机的结构及其分类 步进电机分为转子和定子两部分： 1. 定子：由硅钢片叠成的，定子上有6大磁极，每2个相对的磁极（Ｎ，S）组成一对，共有3对。定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3π、2/3π,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以π表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3π，