基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、第 1 章1.1 引言 ..................................................... 1 1.2 步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)的控制方案與驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介.................... 21.2.1 常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制方案 ............................ 2 1.2.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù) ...................................41.3 本文研究

2、的內(nèi)容...........................................6第 2 章 步進(jìn)電機(jī)概述 步進(jìn)電機(jī)概述2.1 步進(jìn)電機(jī)的分類.......................................... 6 2.2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理...................................... 82.2.1 結(jié)構(gòu)及基本原理 ...............................

3、..... 8 2.2.2 兩相電機(jī)的步進(jìn)順序 ................................ 92.3 步進(jìn)電機(jī)的工作特點(diǎn)..................................... 12第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案............................................133.1.1 系統(tǒng)的方案簡(jiǎn)述與設(shè)計(jì)要求 ............

4、............. 13 3.1.2 系統(tǒng)的組成及其對(duì)應(yīng)功能簡(jiǎn)述 ...................... 143.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)......................................... 163.2.1 AT89C51 簡(jiǎn)介.......................................16 3.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................

5、... 22 3.2.3 單片機(jī)端口分配及功能 ............................. 233.3 串口通信模塊........................................... 23 3.4 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)..................................... 243.4.1 共陽(yáng)數(shù)碼管簡(jiǎn)介 ................................... 24 3

6、.4.2 共陽(yáng)數(shù)碼管電路圖 ..................................253.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)........................................263.5.1 L298 簡(jiǎn)介......................................... 26 3.5.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ................................. 283.6 驅(qū)動(dòng)電

7、流檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)................................... 293.6.1 OP07 芯片簡(jiǎn)介..................................... 30 3.6.2 ADC0804 芯片簡(jiǎn)介.................................. 31 3.6.3 電流檢測(cè)模塊電路圖 ............................... 343.7 獨(dú)立按鍵電路設(shè)計(jì)

8、........................................ 35第 4 章 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)第 1 章1.1 引言 引言動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)或階躍電動(dòng)機(jī)，國(guó)外一般稱為Steppingmotor、 Pulse motor或Stepper servo，其應(yīng)用發(fā)展已有約80年的歷史。步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)變成直線位移或角位移的控制電機(jī)，其位移速度與脈沖頻率成正比，位移量與脈沖數(shù)成正比。步進(jìn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上也是

9、由定子和轉(zhuǎn)子組成，可以對(duì)旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行高精度控制。當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)，該矢量場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁極磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一著該磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。在有些應(yīng)用場(chǎng)合，并不需要高精度的控制，而是需要在滿足一般工作要求的情況下，盡量使控制系統(tǒng)做到：系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；功能較為齊全；適應(yīng)性強(qiáng)；電機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)指示一目了然，操作方便；系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高等要求。本論文就是采用這個(gè)思路

10、進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般步進(jìn)電機(jī)控制器都用硬件實(shí)現(xiàn)，雖然電路可以做到了高集成度，可價(jià)格較貴，功能相對(duì)較單一，并且設(shè)計(jì)要求有所改變，就得改變整個(gè)硬件電路，比較麻煩。而采用單片機(jī)的軟件和硬件結(jié)合進(jìn)行控制，運(yùn)用其強(qiáng)大的可編程和運(yùn)算功能，充分利用單片機(jī)的各種資源，能靈活的對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)其不同模式、步數(shù)、正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等控制，如果需改變控制要求，一般只需改變軟件就能適應(yīng)新的環(huán)境，并且在本設(shè)計(jì)中利用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，把顯示電路和鍵盤電路有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，能