步进电机控制系统 毕业设计

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1、信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:_____步进电机控制系统___专业:________电子信息工程技术______班级:__________电信07-2班_________学号:__________________姓名:__________________指导教师:__________________2009年12月26日信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学号班级电信07-2班专业电子信息工程技术设计（或论文）题目步进电机控制系统指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方

2、式备注副教授院电子信息工程技术专业教学04设计（论文）内容：1、用单片机作为开发工具设计一个步进电机控制系统；2、能够实现匀速运转、加速运转、减速运转、正反转切换功能；3、可通过键盘选择步进电机的转速、方向；4、能用Proteus软件进行仿真。进度安排：1、第6-7周：确定设计任务，查找资料，拟定设计方案；2、第8-9周：软、硬件功能划分，系统硬件电路的设计；3、第10-11周：软件结构设计、设计软件流程图并编制相应的软件；4、第12-13周：系统工作原理分析，综合调试；5、第14-15周：整理资料

3、，拟定毕业设计报告初稿；6、第16周：检查定稿，准备答辩；7、第17-18周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：[1]樊明龙．任丽静编．单片机原理与应用［M］．化学工业出版社，2005．[2]徐爱卿编．单片微型计算机应用和开发系统［M］．北京航空航天大学出版社，1998．[3]张伟编．单片机原理及应用［M］．机械工业出版社．2003．[4]胡汉才编．单片机原理及接口技术［M］．清华大学出版社．2005．[5]吴金戌编．8051单片机实践与应用［M］．清华大学出版社，20

4、03．审批意见教研室负责人：年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。目录摘要1绪论2第1章硬件系统设计31．1最小应用系统设计31．1．1AT89C51单片机31．1．2时钟电路51．1．3复位电路61．2功能电路设计61．2．1键盘控制电路61．2．2步进电机电路71．2．3ULN2003电路81．3系统工作原理9第2章软件设计112．1步进电机——四相八拍工作方式112．1．1四相八拍工作方式112．1．2步进电机转向控制122．2步进电机控制系统工作流程122．

5、3系统流程图14总结15参考文献16附录17附录1整机电路图17附录2源程序18摘要步进电机作为执行元件，是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。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积

6、误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。广泛应用于自动控制和精密机械等领域，尤其在需要精确定位时应用得更为广泛。本控制系统是采用单片机提供电脉冲信号通过驱动电路放大信号后，驱动步进电机转动。通过软硬件结合使得步进电机可实现匀速运转、加速运转、减速运转、正反转切换等功能。本系统硬件主要由最小应用系统、键盘控制电路和功能电路组成。其中单片机采用AT89C51驱动，通过由ULN2003芯片组成的放大电路，驱使四相八拍步进电机35BYJ46型。关键词：AT89C51单片机；步进

7、电机；ULN2003；绪论随着经济建设和城市的迅速发展，步进电机控制系统在工业过程控制中得到了广泛的应用，尤其在需要精确定位场合中应用得更为广泛。步进电机是一种将电脉冲转换成相应角位移或线位移的电磁机械装置，也是一种把输出机械位移增量和输入数字脉冲对应的驱动器件。步进电机具有快速启停能力，只要电机的负荷不超过它所能提供的动态转矩，就能通过输入脉冲来控制它在一瞬间启动和停止。步进电机控制系统是采用单片机提供电脉冲信号通过驱动电路放大信号后,驱动步进电机转动。使电机能实现正向或反向运转，电机能加速运转、

8、减速运转，并能按给定速度匀速运转。系统设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括最小应用系统、I/O接口电路和功能电路的设计。软件设计包括流程图设计和程序设计。程序主要包括步进电机正向、逆向控制程序，加速、减速控制程序，按给定速度匀速运转程序，延时程序。在本控制系统中，单片机采用AT89C51芯片,步进电机为35BYJ46型。通过软硬件结合使得步进电机可实现按给定速度匀速运转、加速运转、减速运转、正反转切换等功能，可通过键盘选择步进电机的转速、方向，同时还考虑了系统