学位论文—基于arm的步进电机控制系统开发.doc

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1、目录前言·························································1摘要························································11系统总体方案设计···········································21.1步进电机单八拍通电方式工作原理·····················21.2总体设计思路·······························

2、·········32GPIO口的设置···············································32.1GPIO端口的应用·····································32.2STM32中GPIO端口的功能·····························42.3GPIO端口的配置····································43系统的延时函数································

3、············74电机的驱动电路···········································8参考文献·····················································9附录1主程序··············································10附录2总体原理图···········································13前言一般，电动机都是连续旋转，而步进电动机却是一

4、步一步转动的，故叫步进电动机。每输入一个脉冲信号，该电动机就转过一定的角度（有的步进电动机可以直接输出线位移，称为直线电动机）。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移（或直线位移）的执行元件。它有两个工作：其一是传递转矩，其二是传递信息。步进电动机的转子为多极分布，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号，输出的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用将逐渐扩大。步进电动机的种类

5、很多，按结构可分为反应式和激励式两种；按相数分则可分为单相、两相和多相三种。摘要嵌入式系统（Embeddedsystem）是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电器工程师协会的定义，嵌入式系统为控制，监视或辅助设备，机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成，与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上

6、的软件通常是暂时不变的，所以经常称为“固件”。本文的主要工作是基于STM32步进电机控制系统的设计，随着越来越多的高科技产品逐渐融入到日常生活中，步进电机控制系统发生了巨大的变化。单片机，C语言等前沿学科的技术日趋成熟与实用化，使得步进电机的控制系统有了新的研究方向与意义。本文描述了一个由STM32微处理器，步进电机，键盘等模块构成的，该系统采用STM32微处理器为核心，在MDK的环境下进行编程，根据键盘上不同按键的按下产生信号，用此信号对步进电机的速度，启停及转动方向进行控制，并通过LED显示出数据。

7、关键词：嵌入式STM32步进电机131系统的总体设计方案1.1步进电机单八拍通电方式的工作原理设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐。然后在A相继续通电的情况下接通B相。这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转子顺时针转过了11.25°。接着A相断电，B相继续通电。这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐，转子的位置又转过11.25°。这样，如果按A→B→C→D→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步

8、地转动，步距角11.25°。电流换接八次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按D→C→B→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。这种通电方式称为四拍方式。图1131.2总体设计思路本文主要利用STM32芯片对步进电机的启停.正反转及转速的控制，通过对该芯片的GPIO口进行设置，使其与辅助按键相对应，步进电机还需要加外部驱动电路对其进行驱动，从而实现按按键来控制电机的转速。图22GPIO的设置2.1GPIO口的应用函数GPIO_In