基于proteus步进电机控制系统的设计-学位论文.doc

北方民族大学学士学位论文1xx民族大学学士学位论文论文题目:基于Proteus步进电机控制系统的设计院(部)名称:电气信息工程学院学生姓名:专业:自动化学号:指导教师姓名:论文提交时间:2014年5月20日论文答辩时间:2014年5月25日学位授予时间:xx民族大学教务处制摘要本文提出了一种基于Proteus步进电机单闭环控制的仿真方法。首先，论述了控制步进电机停止、正反转、加减速、显示、键盘输入、L297和L298的驱动电路等各个模块的组成；其次，在这些模块的功能基础上，提出了设计思路，采用AT89C52单片机为控制核心，利用L297和L298驱动步进电机，利用光电编码器的原理设计反馈电路，形成闭环。通过比较设定转速与反馈转速得出偏差量，用PID算法计算出输出控制量，利用LCD显示给定速度和实时速度，实现速度反馈闭环控制系统的仿真。最后，用KeilC51编写系统的相关程序，Proteus软件绘制原理图和仿真调试。仿真通过把编写的程序生成十六进制文件加载到AT89C52单片机中控制整个系统，实现了从单片机I/O口输出控制脉冲，键盘输入改变I/O口输出脉冲的频率，L297和L298驱动电路处理输出脉冲后控制步进电机的运行状态，单片机I/O口输出控制LCD的显示。关键词：AT89C52单片机，L297，L298，PID，步进电机ABSTRACTInthispaper,asimulationmethodbasedProteussteppermotorsingleclosed-loopcontrol.First,discussesthecontrolsteppermotorstopsrotating,accelerationanddeceleration,display,keyboardinput,L297andL298drivercircuitmodulecomprising;Secondly,thesemodulesfunctiononthebasisofthedesignideas,AT89C52microcontrollerdesignedforthecontrolofthecore,theuseoftheL297andL298steppermotordrive,theuseoftheprincipleoftheopticalencoderfeedbackcircuittoformaclosedloop.TheamountofdeviationderivedbycomparingthesetspeedandfeedbackspeedusingPIDalgorithmtocalculatetheamountofoutputcontrol,LCDdisplaygivenspeedandreal-timespeed,speedclosed-loopfeedbackcontrolsystemsimulation.Finally,thesystemprogramoftheKeilC51preparedProteussoftwaretodrawschematicsandsimulationdebugging.SimulationgeneratedbyaprogramwritteninhexadecimalfileisloadedintotheAT89C52microcontrollercontrolstheentiresystem,fromMCUI/Oportoutputcontrolpulse,keyboardinputtochangetheI/Oportoutputpulsefrequency,L297andL298drivercircuitafterprocessingtheoutputpulserunning,steppermotorcontrolMCUI/OportoutputtocontroltheLCDdisplay.KEYWORDS:AT89C52,L297,L298,PID,steppermotor目录第一章前言1第二章控制系统的概述22.1步进电机的概要22.2单片机的概要52.3控制方案5第三章系统硬件的设计73.1模块总体的设计73.2各个模块的设计8第四章系统软件的设计154.1主程序的设计154.2子程序的设计15第五章系统仿真调试205.1硬件仿真调试205.2系统软件调试215.3系统控制仿真调试23第六章总结30致谢31参考文献32附录33附录1：总电路图33附录2：采样电路图34附录3：英文原文35附录4：中文译文39基于Proteus步进电机控制系统的设计xx民族大学学士学位论文前言步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行部件。步进电机有定位和运转两种基本状态