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1、SHANDONGUNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计说明书步进电机控制与转速检测系统设计学院:电气与电子工程学院专业:自动化学生姓名:陈建建学号:0812104019指导教师:解红军2012年6月摘要摘要本设计主要介绍了步进电机控制与转速检测系统通过单片机来实现的方法。全文主要分为原理介绍,硬件设计,软件设计。其中硬件电路包括:L298N驱动的步进电机的控制系统的设计、键盘按钮电路的设计、显示电路的设计、转速检测电路的设计、电源模块的设计等。软件包括:系统初始化及主程序的模块设计、显示程序和键盘程序的模
2、块设计、中断处理、定时器处理程序的模块设计等控制模块由键盘输入启动、正转、反转、加速、减速、停止等信号,经过单片机处理再接L298N驱动步进电机实现相关功能。电机的运行状态经光电编码器转换为脉冲信号再放大输入到单片机经单片机处理再通过LED显示器显示转速、状态等。本文在设计过程是按照原理介绍,硬件设计,软件设计的顺序进行逐步的论证选择设计的。关键词:步进电机,单片机,控制系统,硬件,软件-25-AbstractAbstractThisdesignintroducesthesteppermotorcontrolandspee
3、ddetectionsystem,"microcontrollerfinished.thefulltextisdividedintoprinciple,hardwaredesign,softwaredesign.Hardwarecircuitincluding:L298Ndrivensteppermotorcontrolsystemdesign,circuitdesignofthekeyboardbutton,thedisplaycircuitdesign,thedesignofthespeeddetectioncircu
4、it,powersupplymoduledesign.Softwareincludes:systeminitializationandthemainprogrammoduledesign,showingthemodulardesignoftheprogramandkeyboardprocedures,interrupthandling,themodulardesignofthetimerhandlerThecontrolmoduleconsistsofakeyboardinput,start,forward,reverse
5、,speedup,slowdown,stop,etc.signalfollowedL298Ndriveasteppermotormicrocontroller-processingfortherelevantfunctions.Themotorrunningstateconversionbytheopticalencoderforthere-amplificationofthepulsesignalinputtothemicrocontrollerviathemicrocontrollerprocessingthrough
6、theLEDdisplayshowsspeed,status,etc..Inthedesignprocessinaccordancewiththeprinciple,hardwaredesign,softwaredesignsequencestep-by-stepdemonstrationoftheselectionofdesign.Keywords:Steppermotor,Microcontroller,Controlsystem,Hardwaresoftware-25-目录目录摘要IAbstract(英文摘要)II目
7、录III第一章概述11.1引言11.2设计任务11.2.1课题的目的和要求11.2.2主要设计内容21.2.3主要设计技术指标与参数2第二章步进电机原理特点及控制技术42.1步进电机原理42.2步进电机控制技术42.3步进电机的特点7第三章方案论证93.1显示电路的方案论证93.2主控制器的选择93.3键盘电路的方案论证103.3.1独立按键式非编码键盘103.3.2矩阵键盘103.4步进电机控制模块选择123.5确定设计的总体方案13第四章硬件设计154.1最小系统154.1.1复位电路:154.1.2时钟电路:164.
8、2驱动电路174.3测速模块18-25-目录4.3.1反相器74LS14的作用184.3.2光电编码器184.4滤波电路194.5显示电路204.6键盘电路214.7电源电路224.8整体电路23第五章软件设计255.1主程序设计255.2转向控制275.3转速控制275.4PID控制原理程序流程28总