基于lpc2131的步进电机控制系统

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1、基于ARMLPC2100系列的步进电机控制装置的设计一、设计题目：基于ARMLPC2100系列的步进电机控制装置的设计二、概述：步进电机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件，与其他类型电机相比具有易于开环精确控制、无积累误差等优点，在众多领域中获得了广泛的应用。为了得到性能优良的控制结果，出现了很多步进电机控制系统，其中采用单片机作为控制核心的控制系统得到了广泛的应用。很多这种控制系统在步进电机的驱动上已经做的非常好，比如细分驱动技术，但是有的系统比较复杂，投入上也不经济；有的系统在操作上也不是很方

2、便，交互性不强。因此本文的研究内容就是制作一个系统比较简单、经济，适应性较强，操作方便的步进电机控制装置。本文主要论述了以ARM为控制器的步进电机的控制系统。可以通过键盘输入相关数据，并根据需要，对步进电机的转速及所转圈数进行监测和调整，具有实时性的特点。该系统可应用于步进电机控制的一般场合。当今时代，电动机在现代生产和生活中起着重要的作用。无论在工农业生产或是日常生活中，电动机都在被大量地使用着。所以对电动机的控制显得尤为重要。步进电机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件，与其他类型电机相比具有易

3、于开环精确控制、无积累误差、快速启动和停止的优点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步，具有较高的重复定位精度，并能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响，因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。本文的研究内容就是设计一套较简单、经济、操作方便的步进电机控制系统，该系统能够把单片机技术和电机的控制技术较好地结合起来。一个国家的制造业水平可以体现国家的实力，国家的发展也依赖于先进的制造业，所以大多数国家都非常重视大力发展制造业，二战后，计算机控制技术、微电子技术、信息和自动化技术有了

4、迅速的发展，并在制造业中得到了愈来愈广泛的应用，先后出现了数控、计算机数控、柔性制造单元、柔性制造系统、计算机辅助设计与制造、计算机集成制造系统等多项先进制造技术与制造模式，推动着世界制造业进入一个崭新的阶段。而在这些技术环节中，具有很多优点的步进电机就是一个重要角色，比如在数控技术中。步进电动机的应用发展已有约80年的历史。可以说步进电动机天生就是一种离散运动的装置，是纯粹的数字控制电动机，步进电机驱动器通过外加控制脉冲，控制步进电动机各相绕组的导通或截止，从而使电动机产生步进运动。步进电动机可以在宽广的频率范围内通

5、过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等，这是步进电动机最突出的优点。正是由于步进电机具有突出的优点，所以成了机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到广泛的应用。我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要的各种档次的数控系统。虽然与发达国家相比，我们我国的数控技术方面整体发展水平还比较低，但已经在我国占有非常重要的地位，并起了很大的作用。我国数控系统在初期就是以单板机或单片机为数控核

6、心，以步进电机为执行元件，由于其结构简单，价格便宜，只需一万元左右就可以装备一台经济型数控机床，很适合我国中小型企业使用。采用步进电机作为伺服执行元件，不仅可以应用于经济型数控伺服系统，而且也可以辅以先进的检测和反馈元件，组成高精度全闭环数控系列，从而达到很高的加工精度。优点明显的步进电机被广泛应用在电子计算机的许多外围设备中，例如打印机，卡片阅读机，主动轮驱动机构和存储器存取机构等，步进电机也在军用仪器，通信和雷达设备，光电组合装置，阀门控制，数控机床，医疗设备及自动绘图仪，数字控制系统，程序控制系统以及许多航天工业

7、的系统中得到应用。因而，对于步进电机控制的研究显得更加重要了。为了得到良好的控制性能，对步进电机的控制的研究就一直没有停止过，许多重大的技术得以实现。上世纪80年代以后，由于微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式变得更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用分立元件的控制回路，或者集成电路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路，不利于系统的改进升级。基于微型单片机的控制系统则通过软件来控制步进电机，能够更好地发挥步进电机的潜力。因此，用微型单片机控制步进电机

8、己经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代发展要求。还比如为了适应一些领域中高精度定位和运行平稳性的要求，出现的步进电机细分驱动技术，就包括振荡器、环形分配器控制的细分驱动、基于单片机斩波恒流驱动、基于单片机的直流电压驱动三种常见驱动方式，除上述三种步进电机的驱动方案之外，目前报道的驱动方案还有根据汇编语言或C语言进行软件开发，