基于单片机的步进电机控制系统

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1、编号：综合智能电子实训(论文)说明书题目：院（系）：应用科技学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2010年1月6日目录引言第1章　简介1.1　步进电机第2章　步进电机原理2.1　步进电机的工作原理2.1.1结构及基本原理2.1.2电机的步进顺序第3章　系统的硬件设计3.1　系统设计方案3.2　主从机硬件部件介绍3.2.1　AT89S51简介3.2.2　TGI2864E简介3.2.3　MAX485串行通信3.2.4　TIP1223.2.5　MOC70T23.3　LCD显示电路设计3.4　电机驱动模块设计

2、第4章　系统的软件实现4.1　系统软件主流程图4.2　系统初始化流程图4.3　部分子程序第五章总结致谢参考文献摘要：本文应用单片机、步进电机驱动芯片、字符型LCD和键盘阵列，构建了集步进电机控制器和驱动器为一体的步进电机控制系统。二维工作台作为被控对象通过步进电机驱动滚珠丝杆在X/Y轴方向联动。文中讨论了一种以最少参数确定一条圆弧轨迹的插补方法和步进电机变频调速的方法。步进电机控制系统的开发采用了软硬件协同仿真的方法，可以有效地减少系统开发的周期和成本。最后给出了步进电机控制系统的应用实例。关键词:步进电机控制系

3、统，插补算法，变频调速，软硬件协同仿真Inthispaper,microcontroller,steppermotordriverchips,characterLCDandkeypadarray,buildasetofsteppermotorcontrolleranddriverasoneofthesteppingmotorcontrolsystem.Two-dimensionaltableasachargedobjectbysteppermotordriveballscrewinX/Yaxislinkage.T

4、hispaperdiscussesaminimumofparameterstodeterminethetrajectoryofacircularinterpolationmethodandthemethodoffrequencycontrolsteppermotor.Steppermotorcontrolsystemhasbeendevelopedusingthesoftwareandhardwareco-simulationmethod,caneffectivelyreducethesystemdevelopm

5、entcycleandcost.Finally,thesteppermotorcontrolsystemapplicationexamples.引言步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Steppingmotor、Pulsemotor或Stepperservo，其应用发展已有约80年的历史。步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机，其位移速度与脉冲频率成正比，位移量与脉冲数成正比。根据电压脉冲的分配方式，步进电机各相绕组的电流轮流切换，在供给连续脉冲时，就能一步一步地连续转动，从而使电

6、机旋转。步进电机每转一周的步数相同，在不丢步的情况下运行，其步距误差不会长期积累。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，同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差，精度高，步进电动机可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等。正是由于步进电机具有突出的优点，所以成了机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。被广泛应用在电子计算机的许多外围设备中，例如打印机，纸带输送机构，卡片阅读机，主动轮驱动机构和存储器存取机构等

7、，步进电机也在军用仪器，通信和雷达设备，摄影系统，光电组合装置，阀门控制，数控机床，电子钟，医疗设备及自动绘图仪，数字控制系统，工具机控制和程序控制系统。对于步进电机控制的研究也就显得尤为重要了。用微型单片机控制步进电机己经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代发展要求。还比如为了适应一些领域中高精度定位和运行平稳性的要求，出现的步进电机细分驱动技术，就包括振荡器、环行分配器控制的细分驱动、基于单片机斩波恒流驱动、基于单片机的直流电压驱动三种常见驱动方式。1　简介　步进电机步进电动机上个世纪就出现了，它的组成、

8、工作原理和今天的反应式步进电动机没有什么本质区别，也是依靠气隙间的磁导变化来产生电磁转矩。上世纪80年代以后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式变得更加灵活多样。步进电机驱动技术指的是用步进电机驱动器的驱动级来实现对步进电机各相绕组的通电和断电，同时也是对绕组承受的电压和电流进行控制的技术。到目前为止，步进电机驱动技术通常分为单电压驱动、单电压串