基于单片机的步进电机控制系统毕业设计论文

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1、基于单片机的步进电机控制系统摘要步进电机是一种通过电磁脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件，其有易于开环精确控制、无累积误差等特点，在各个领域中获得了广泛的应用。目前步进电机控制技术已经比较成熟，在高校教学中也越来越得到重视。有感于目前高校步进电机实验系统通常过于复杂昂贵，很难有效地使学生了解步进电机的控制方法并且亲自动手完成实验，因此本文研究的内容就是一套硬件系统比较简单、经济，但功能齐全、适应性强、操作方便，能够把数字电路、模拟电路、单片机技术、电机控制技术结合起来的步进电机教学实验系统。本文首先描述了步进电机的发展应用情况，以及常见的控制方式

2、。然后以单片机为主控制器设计了一整套的控制方案，以及完整的程序流程以及设计。关键词：步进电机单片机教学平台控制方式47TheSteppingMotorControlSystemBasedonSCMAbstract:Steppingmotorisakindofcomponentusingelectricpulsesignaltocontrolwindingelementstorealizeangulardisplacement.Itiseasytorealizeaccuratecontrol,noaccumulatederroransoon.Thus,iti

3、sgotextensiveapplication.Steppermotorcontroltechnologyhasnowmoremature.Anditmoreandmoretakenseriouslyinteachingincollege.Feelingthesteppermotortestsystemincollegeareusuallytooexpensiveandcomplicated.Itisdifficulttomakestudentsunderstandtheprincipleofsteppermotorandfulfilltheexperi

4、ment.Therefore,thecontentsofthispaperisdesignasimplestepmotorcontrolsystem,whichhascompletefunction,strongadaptability,easytooperate,highdependability,missingelectronictechnique,SCMtechniqueandmotorcontroltechnique.Thispaperdescribesthesteppermotorapplicationdevelopment,andcommonc

5、ontrolfirst.Then,usingSCMasamaincontrollertoputforwardthewholesystem,andthecompleteprocessflowanddesign.Keywords:SteppingMotor,SCM,EducationPlatform,Control47目录1.1步进电机的应用及发展前景41.2国内步进电机发展现状51.3课题背景及意义71.4主要技术指标7第二章总体方案设计72.1系统工作原理82.1.1步进电机工作原理82.1.2步进电机控制方式82.2系统控制方案论证92.2.1控制系统选

6、择92.2.2控制电路选择92.2.3单片机控制信号方式选择102.2.4外围设备方案选择112.2.5键盘的选择11第三章系统硬件设计123.1系统框图123.2硬件选择与设计123.2.1控制器选择123.2.2AT89S51外部电路153.2.3步进电机驱动芯片183.2.4光电编码器203.2.5光电编码器与单片机间数据传输单元223.2.6电源设计22第四章系统的软件设计234.1总体设计思想234.1.1系统的工作过程234.1.2程序设计方法选择234.1.3编程语言的选择244.2程序的设计264.2.1各功能程序设计方案264.2.2主程

7、序37总结38致谢39参考文献40附录1：部分程序清单41附录2：硬件电路原理图47第一章绪论471.1步进电机的应用及发展前景步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天，传统电动机的功

8、能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。为适应