步进电机+信号发生器设计

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1、目录1、步进电机控制电路1.1设计题目------------------------------------------------31.2设计技术指标及设计要求-----------------------------------3（1）设计任务（2）基本要求（3）扩展要求（4）设计框图（5）参考元件1.3实验分析-------------------------------------------------41.4设计方案及其选择--------------------------------

2、---------1.5电路的组装与调试---------------------------------------------------------------（1）电路的组装（2）电路的调试1.6实验结果----------------------------------------------1.7心得体会-----------------------------------------------------------------------221.8附录----------------

3、-------------------------------------------------------------242、基于运放的信号发生器设计11、步进电机控制电路一、课题名称步进电机控制电路二、设计任务本课题要求设计一个步进电机的控制电路，该电路能对步进电机的运行状态进行控制。三、设计要求1、基本要求(1).能控制步进电机正转和反转及运行速度，并由LED显示运行状态。（步进电机工作方式可为单四拍或双四拍）。单四拍方式：通电顺序为A—B—C—D—A；双四拍方式：通电顺序为AB—BC—CD—

4、DA—AB。(2).测量步进电机的步距角。（通过实测步进电机旋转一周时所需要的脉冲数，推算出步进电机的步距角）。2、扩展要求设计步进电机的工作方式为四相八拍。四相八拍方式：通电顺序为A—AB—B—BC—C—CD—D—DA—A。四、设计方案及其选择1、设计框图脉冲显示脉冲发环行脉冲控制驱动步进生电路分配电路电路电路电机22、参考元件NE555，计数器74LS161，74LS08，74LS74，74LS14(04)，74LS138(74LS153)，CD4017，74LS194，四相步进电机，发光二级管，

5、整流二极管IN4007，复合三极管TIP122,5欧（1W）电阻，其他电阻、电容若干。3、实验分析通过查阅相关资料，我组成员得知：步进电机的转角和转动方向取决于各相通电脉冲个数和顺序。控制脉冲的频率可改变电机的转动速度和加速度。正转：单四拍方式：A—B—C—D—A；双四拍方式：AB—BC—CD—DA—AB；四相八拍方式：A—AB—B—BC—C—CD—D—DA—A。反转：单四拍方式：A—D—C—B—A；双四拍方式：AB—DA—CD—BC—AB；四相八拍方式：A—DA—D—CD—C—BC—B—AB—A。脉

6、冲发生电路是由NE555及外接阻容元件构成的多谐振荡器，用NE555为74LS161提供时钟脉冲，使74LS161进行十六进制计数，将QA、QB、QC三个输出端的信号作为74LS138芯片的输入信号由其进行译码工作，进而组成环形脉冲控制电路。通过选择不同的输出从而得到控制电路，最后通过驱动电路连接步进电机得到实验结果。4、实验电路设计（1）脉冲发生电路脉冲发生电路是由NE555及外接阻容元件构成的多谐振荡器产生的，多谐振荡器是一种可以产生周期性的矩形脉冲信号的振荡电路。其电路图如下：3仿真结果如下图：

7、4根据公式f=1/[ln2(R1+2R2)C]和q=(R1+R2)/(R1+2R2)可分别计算出其频率和占空比：实际数据：R1=1KΩR2=1KΩC=1uF计算数值：f=480.9Hz实际数值：f=476.19Hz占空比：q=66.7%因控制脉冲的频率可改变电机的转动速度，而频率随R1的变化而变化，为了实现变速，将R1设为一个滑动变阻器。（2）环形脉冲分配电路环形脉冲分配电路是步进电机中一个重要环节，利用环形脉冲分配电路可以产生所需要的脉冲波形，以实现对步进电机的控制。生成题目所要要求的单四拍，双四拍

8、，和四相八拍三种工作模式。上图为74LS161的管脚图。74LS161计数脉冲由单次脉冲源提供，清零端、置数控制端、工作状态控制端CTP、CTT、并行数据输入端D3—D0分别接逻辑电平开关，进位信号输出端CO、计数器状态输出端Q3—Q0均接逻辑电平显示。按如下逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。a、异步清零功能：当=0时，这时Q3Q2Q1Q0=0000，计数器清零。其5它输入信号都不起作用，与CP无关，故称为异步清零。b、同步并行置数功能：当=1，=0