步进电机课设报告

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1、课程设计说明书题目：步进电机控制院（系）：电子工程与自动化学院专业：自动化学生姓名：杨智强学号：0900320137指导教师：赵学军李平龙超2011年11月10日摘要步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件,广泛应用在各种自动化控制系统中。该系统以STC89C52单片机为核心，利用定时中断对步进电机速度进行控制，通过控制输入脉冲数来控制角度。对于那些系统要求精确度高的运动控制系统需要采用步进电机来进行控制。关键词：STC89C52单片机；步进电机驱动；角度速度控制目录引言…………………………………………………………………………………

2、…11课程设计概述……………………………………………………………………..11.1课程设计题目………………………………………………………………...11.2主要仪器设备………………………………………………………………...11.3四相步进电机概述…………………………………………………………...12总体方案设计……………………………………………………………………..12.1工作原理……………………………………………………………………...12.2方案选择……………………………………………………………………...22.3系统总框图…………………………

3、………………………………………...23硬件设计…………………………………………………………………………..23.1单片机部分…………………………………………………………………...23.2串行接口部分………………………………………………………………...33.3LED显示和键盘部分………………………………………………………...43.4驱动电路部分………………………………………………………………...43.5步进电机……………………………………………………………………...44软件设计…………………………………………………………………………..5

4、4.1主流程图设计………………………………………………………...............54.2角度控制流程图……………………………………………………………...75系统调试…………………………………………………………………………..85.1单片机程序仿真……………………………………………………………...85.2系统调试……………………………………………………………………...86总结与改进展望…………………………………………………………………..97谢辞………………………………………………………………………………..9参考文献……………………

5、………………………………………………………..10附录主要PCB图、程序清单……………………………………………………..11引言在非超载的情况下，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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。本文介绍了使用ULN2003作为驱动器的步进电机控制系统，由STC89C52单片机控制电路、电源及始终电路、ULN2003驱动电路、键盘控制电路、状态显示电路所构成的。1课程设计概述1.1课程设计任务及

6、要求题目：步进电机控制（可实现步进电机驱动、速度和角度控制）要求：以ULN2003作为步进电机的驱动器，利用单片机定时中断对速度进行控制，可以控制电机正反转和加减速以及实现对步进电机任意角度的控制。以MAX232作为芯片的下载端口。1.2主要仪器设备四相电动机1台直流稳压电源（0~30V）1台数字万用表1块PC机1台1.3四相步进电机概述步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作。步进电机并不能象普通的直流电机，它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组

7、成控制系统方可使用。步进电机在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。2总体方案设计2.1工作原理步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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目的；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。2.2方案选择（1）时钟脉冲用软件的方式形成有点便于随时更改，调整。在这里选择单片机实

8、现。（2）驱动器使用集成功率放大器ULN2003。直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。非常方便，使电