基于单片机的步进电机控制器 毕业论文

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1、题目：基于单片机的步进电机控制器摘要：步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品，它发出的信号进入步进电机控制器后，会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号，带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。驱动器所接收的是脉冲信号，每收到一个脉冲，驱动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度，就因为这个特点，步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里：比如在生产使用中的数控机床等用的都是步进电机来实现进给控制。本文介绍的是基于单片机的步进电机控制器，系统以AT89C51为核心，在使用lab8000单片机实验箱的情况下，硬件电路包括步进电机、LED数码管、LC

2、D显示屏等模块；对Lab8000单片机实验箱上的键盘、显示、步进电机模块连线，编程，完成对步进电机转速的控制，并能实现它的10级变速，通过按键切换速度，并且在显示屏上显示出当前速度与级数。关键词：数控、步进电机控制、AT89C51单片机16/16目录目录前言：2附（单片机简介）：3方案设计分析:3单片机在电机控制方面的应用3步进电机：4显示屏显示：4程序模块选用：4硬件电路连接与功能分析：5软件设计流程及描述：7源程序代码：9毕业设计总结：15毕业设计体会：1516/16前言：在目前这个经济快速发展的时代，效率、速度已经渐渐地深入人心，生产实际中，在追求速度的同时，我们对人力资源的运用也越来

3、越重视，这时，数控技术应运而生。数控，顾名思义就是数字控制，用程序化来代替人为操作，减少劳动力的同时还能提高生产率；数控技术也叫计算机数控技术（CNC，ComputerizedNumericalControl），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。在多样的数控技术中单片机控制是其中比较成熟

4、的控制技术，而本课题也将采用此种控制方法。在运动控制系统中，电机的转速控制是一个非常常见却又至关重要的领域。它的控制方法很多样，步进电机控制作为最早发展起来的控制策略，步进电机的控制使用长期以来形成了典型的结构，并且参数设定方便，在实际生活中的应用较广，受到现场的系统参数等因素的影响较小，所以这样的控制能够达到最佳的控制效果。本课题是以51系列单片机为控制核心，结合计算机程序设计，产生占空比数字信号脉冲实现对步进电机转速，转矩等控制。同时利用数码管、显示屏以及键盘等模块实现对步进电机的速度显示以及变速等。实现步进电机的参数设置、电机正反转、加速、减速、启动、停止、等行为。本调速系统涉及到的指

5、令均通过C语言编辑完成。附（单片机简介）：单片机是指CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及基本输入/输出（I/O）接口电路等部件集成在一块芯片上，这样组成的芯片及微型计算机，称之为单片微型家算计，简称单片微机或单片机。因为单片机的硬件结构与指令系统都是按工业控制的要求设计制作的，常用语工业的检测、控制装置中，因此也称作微控制器或嵌入式控制器。我国目前广泛使用的MCS-51系列单片机、性价比高。其内部结构包括：中央处理器、只读存储器、随机存取存储器、并行输入/输出口、定时/计时器、中断系统。16/16方案设计分析:单片机在电机控制方面的应用从20世纪80年代起，微处理器、单片机得到了飞速发

6、展，其运行速度增快、运算精度增高、处理能力加强、功能更加多样、结构更加简单、可靠性也得到提高，已有足够的能力完成具有实时性的电动机控制要求。20世纪90你九十年代，单片机级数得到进一步发展，出现了32位的单片机，它强大的功能已经能使单片机全数字控制的交流调速系统性能和精度优于模拟控制，功能更加完善，具有很强的通信联网功能，使电动机传动系统成为工厂自动化系统中的一级执行机构。目前，工业先进的国家所应用的电动机调速系统已经基本实现数字化。在单片机控制的电机系统中，单片机的输入信号一般是一些简单的控制信号或者脉冲刺激，通过单片机的执行运算来给出相应指令来试执行元件完成相应动作，单片机在电机控制系统

7、中实现的主要功能有：逻辑控制功能，运算、调节和控制功能、自动保护功能、故障检测和实时诊断功能。电动机系统采用单片机控制的优越性：容易获得高精度的稳态调整性能，可获得优化的控制质量，能方便灵活的实现多种控制策略，提高系统工作的可靠性。步进电机：Lab模拟试验箱上所用的步进电机是四相电机：分别为A、B、C、D，对不同的相给电脉冲，带电的相会吸引转子转动，对四相进行连续的脉冲，转子就会实现步进，然后通过改变脉冲的给