字?jǐn)?shù):24522,頁數(shù):53  電子機電論文編號:JD411

目      錄

1．緒論 ………………………………………………………………   1
  1．1 引言 …………………………………………………………   1
  1．2 課題目的及意義 ……………………………………………   4   
  1．3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ……………………………………………   4  
  1．4 預(yù)期目標(biāo) ……………………………………………………   6
2. 步進(jìn)電機與驅(qū)動電路 ………………………………………………7
  2．1 步進(jìn)電機基礎(chǔ) ………………………………………………… 7
      2．1．1 步進(jìn)電機術(shù)語 ………………………………………  7
      2．1．2 步進(jìn)電機選擇 ………………………………………  8
  2．2 驅(qū)動電路 ……………………………………………………… 9
3．系統(tǒng)控制器設(shè)計………………………………………………………12
  3．1 整體設(shè)計思想 ………………………………………………   12
      3．1．1 系統(tǒng)主題框圖 ………………………………………  12
      3．1．2 調(diào)速控制 ……………………………………………  12
      3．1．3 正反轉(zhuǎn)控制 …………………………………………  16
      3．1．4 控制電路核心 ………………………………………  16
  3．2 控制器主電路設(shè)計 …………………………………………… 17
      3．2．1 控制器組成…………………………………………… 17
      3．2．2 AT89C51單片機………………………………………  17
      3．2．3 8255A芯片……………………………………………  21
      3．2．4 通信部分 ……………………………………………  23
4. 軟件設(shè)計  …………………………………………………………26
  4．1 程序流程圖   ………………………………………………… 26
     
  4．2 單片機控制編程 ……………………………………………… 27
      4．2．1 系統(tǒng)軟件程序功能 …………………………………  27
      4．2．2 程序設(shè)計要點 ………………………………………  28
5．調(diào)試和實驗結(jié)果……………………………………………………30
  5．1 調(diào)試中的問題…………………………………………………  30
      5．1．1 測定步進(jìn)電機的相序和公共端 ……………………  30
      5．1．2 程序編好電機不轉(zhuǎn) …………………………………  30
      5．1．3 程序未進(jìn)入中斷  …………………………………… 31
          5．1．4 雜波干擾  …………………………………………31
  5．2 實驗結(jié)果………………………………………………………  31
6．總結(jié)和致謝………………………………………………………………32
  6．1 總結(jié) …………………………………………………………… 32
  6．2 致謝………………………………………………………………33
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………… 34
附錄 ……………………………………………………………………35
      附錄1 電路原理圖……………………………………………… 35
      附錄2 實物圖…………………………………………………… 36
      附錄3中英文翻譯 ……………………………………………… 37

摘    要
   步進(jìn)電動機的突出優(yōu)點是它可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)，可以利用改變脈沖頻率來實現(xiàn)調(diào)速，快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動等，并且由其組成的開環(huán)系統(tǒng)簡單、廉價、可靠，因此在眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。
    本文講述了一種采用AT89C51單片機控制步進(jìn)電動機脈沖分配,利用單片機來控制步進(jìn)電動機的脈沖序列產(chǎn)生、控制步進(jìn)電動機的正反轉(zhuǎn)和調(diào)速.分析了步進(jìn)電動機的工作原理,討論了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計方法,介紹了步進(jìn)電動機的隔離、放大驅(qū)動電路、系統(tǒng)控制電路以及相應(yīng)的程序流程圖,并給出了步進(jìn)電動機的四相八拍單片機控制的具體方法. 通過單片機與微機的串口通訊，實現(xiàn)對步進(jìn)電機的遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控。使用軟件代替環(huán)形分配器，完成了高效、節(jié)能的步進(jìn)電機控制系統(tǒng)設(shè)計。軟件使用易于維護(hù)的模塊化設(shè)計方法，并采取軟、硬件抗干擾技術(shù)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：單片機；步進(jìn)電動機；串口；控制

設(shè)計要求:

通過單片機來實現(xiàn)對步進(jìn)電機的狀態(tài)進(jìn)行控制，包括步進(jìn)電機的啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和速度設(shè)置。而單片機的控制指令是由軟件來實現(xiàn)控制，它是用VC++軟件。通過選擇不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，上位機軟件會通過串口發(fā)出不同的指令，單片機接受到指令后，會執(zhí)行不同的操作來控制步進(jìn)電機。
步進(jìn)電機的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機產(chǎn)生。其基本原理作用如下：
(1)控制換相順序
通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進(jìn)電機的三拍工作方式，其各相通電順序為A-B-C－A,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A,B,C，A相的通斷。
(2)控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)向
如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。
(3)控制步進(jìn)電機的速度
如果給步進(jìn)電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進(jìn)電機進(jìn)行調(diào)速。