基于单片机步进电机升降频控制.doc

目录PAGE\*MERGEFORMATIV微机原理与接口技术课程设计题目:小型四相步进电机驱动班级:机械类11206姓名:机械工程与自动化学院基于单片机的步进电机升降频控制摘要步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制。由于步进电机是靠输入脉冲来控制其运转的，本文采用单片机来控制步进电机。单片机将各种功能部件集成在一块芯片上，可靠性和抗干扰能力比较强，其输出的高低电平易于实现对步进电机的控制。采用单片机控制既能减少硬件开销，也克服了硬件设计中一些元器件不能灵活变动和容易变值的缺点。大量实践证明，对于不同功率的步进电机，简单统一的直线升频技术，不能够让电机工作在最佳效率状态下，本设计采用程序控制的指数曲线升降频，能够方便地与不同电机的机械特性很好地适配，减少电机升降频所用的时间，提高生产效率。本次设计使用AT89C51单片机产生脉冲信号来控制35BY48S03型步进电机的运行。在升降频过程中，我们专门设计了一个数据区，这个数据区中的数据确定了电机在升降频过程中按指数曲线规律变化。我们改变电机时，只要根据电机的特性改变数据区的一些数据，即可使曲线很好的与电机适配。该方法能使电机以较高的效率运行。关键词：步进电机，单片机，升降频，步长目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc264107210"前言PAGEREF_Toc264107210\h1HYPERLINK\l"_Toc264107211"第1章步进电机简介PAGEREF_Toc264107211\h3HYPERLINK\l"_Toc264107212"§1.1步进电机工作原理及分类PAGEREF_Toc264107212\h3HYPERLINK\l"_Toc264107213"§1.2步进电机的各种指标术语PAGEREF_Toc264107213\h4HYPERLINK\l"_Toc264107214"§1.2.1静态指标术语PAGEREF_Toc264107214\h4HYPERLINK\l"_Toc264107215"§1.2.2动态指标及术语PAGEREF_Toc264107215\h4HYPERLINK\l"_Toc264107216"§1.4单片机控制步进电机的升降频PAGEREF_Toc264107216\h6HYPERLINK\l"_Toc264107217"第2章步进电机控制系统硬件电路PAGEREF_Toc264107217\h9HYPERLINK\l"_Toc264107218"§2.1单片机及其外围电路介绍PAGEREF_Toc264107218\h9HYPERLINK\l"_Toc264107219"§2.1.1CPU芯片PAGEREF_Toc264107219\h9HYPERLINK\l"_Toc264107220"§2.1.2控制键电路PAGEREF_Toc264107220\h11HYPERLINK\l"_Toc264107221"§2.1.3步进电机驱动电路PAGEREF_Toc264107221\h12HYPERLINK\l"_Toc264107222"§2.2步进电机控制系统硬件电路图PAGEREF_Toc264107222\h13HYPERLINK\l"_Toc264107223"第3章步进电机控制系统软件设计PAGEREF_Toc264107223\h14HYPERLINK\l"_Toc264107224"§3.1步进电机控制系统应用流程图PAGEREF_Toc264107224\h14HYPERLINK\l"_Toc264107225"§3.1.1主流程图PAGEREF_Toc264107225\h14HYPERLINK\l"_Toc264107226"§3.1.2升频流程图PAGEREF_Toc264107226\h14HYPERLINK\l"_Toc264107227"§3.1.3降频流程图PAGEREF_Toc264107227\h15HYPERLINK\l"_Toc26410