步进电机毕业论文终结稿

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1、步进电机控制系统专业：计算机科学与技术姓名：学号：指导教师：摘要：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，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。本控制系统的设计，由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计主要包括单片机最小系统、键盘控制模块、步进电机驱动模块、数码显示模块等功能模块的设计，以及硬件电路在电路板上的实现。软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序，最终实现对步进电机转动方向及转动速度的

2、控制，并且将步进电机的转动速度动态显示在LED数码管上。本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。关键词：步进电机、单片机、转速控制、方向控制目录第一章引言11.1问题的提出11.2设计目的及系统功能1第二章硬件电路设计32.1硬件设计思路32.2总体设计框图32.3单片机系统42.3.1单片机概述42.3.2AT89S52单片机52.4步进电机102.4.1步进电机概述102.4.2步进电机的特性112.4.3步进电机的种类112.4.4永磁步进电机的控制122.4.5与直流电机的比较142.5外围电路设计及分析162.5.1键盘控制电路162.5.2步进电机驱动电路

3、172.5.3LED数码显示电路192.6步进电机控制系统电路图212.7步进电机控制系统实物图21第三章软件设计223.1程序设计思路223.2程序流程图223.2.1主程序流程图223.2.2读键盘子程序流程图233.2.3键盘处理子程序流程图243.2.4电机控制中断程序流程图253.2.5数码显示中断程序流程图26第四章调试与改进284.1调试与改进284.2运行结果29第五章开发总结及心得体会30致谢31参考文献32THECONTROLSYSTEMOFMAGNETICSTEPPINGMOTOR33附录程序清单34长治学院学士学位毕业论文34长治学院学士学位毕

4、业论文设计的步进电机控制系统有以下功能：1.步进电机的启停控制2．步进电机的正反转控制3.步进电机的加速控制4.步进电机的减速控制5.步进电机转速的动态显示34长治学院学士学位毕业论文第二章方案论证与比较1、步进电机的选择方案一：选择反应式步进电动机（VR）。采用高导磁材料构成齿状转子和定子，其结构简单，生产成本低，步距角可以做的相当小，但动态性能相对较差。方案二：选择永磁式步进电动机（PM）。转子采用多磁极的圆筒形的永磁铁，在其外侧配置齿状定子。用转子和定子之间的吸引和排斥力产生转动，转动步的角度一般是7.50。它的出力大，动态性能好；但步距角一般比较大。方案三：选

5、择混合步进电动机（HB）。这是PM和VR的复合产品，其转子采用齿状的稀土永磁材料，定子则为齿状的突起结构。此类电机综合了反应式和永磁式两者的优点，步距角小，出力大，动态性能好，是性能较好的一类步进电动机，在计算机相关的设备中多用此类电机。由于永磁式步进电机的动态性能比较好，而且结构相对比较简单，价格适中，是电子业余爱好者中常用的步进电机。故在此选用永磁式步进电机。2、单片机的选择方案一：选择ARM7TDMIS3C44BOX单片机S3C44BOX单片机包含ARM7TDMI处理器。ARM7TDMI处理器是ARM公司通用的32位微处理器家族的成员之一，是一种高性能、廉价、低

6、功耗的RISC处理器，同时又具有非常丰富的片上资源，非常适合嵌入式产品的开发。方案二：选择AT89S52单片机AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。它的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于AT89S52的结构简单、价格适中、高性能，故在此选择AT89S52单片机。34长治学院学士学位毕业论文3、

7、步进电机驱动电路的设计方案一：使用多个功率放大器件驱动电机通过使用不同的放大电路和不同参数的器件，可以达到不同的放大的要求，放大后能够得到较大的功率。但是由于使用的是四相的步进电机，就需要对四路信号分别进行放大，由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，而且电路的制作也比较复杂。方案二：使用ULN2803八NPN达林顿连接晶体管驱动电机ULN2803八NPN达林顿连接晶体管是低逻辑电平数字电路（如TTL,CMOS或PMOS/NMOS）和大电流高电压要求的灯、继电器、打印机锤和其他类似负载间的接口的理想器件。广泛用于计算机，工业