步进电动机控制器

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1、电子技术课程设计——步进电动机控制器学院电子信息工程学院专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师时间2014年12月21步进电动机控制器一设计任务与要求设计一个兼有三相六拍、三相三拍两种工作方式的脉冲配器。1.能控制步进电动机作正向和反向运转。2.设计驱动步进电动机工作的脉冲放大电路，使之能驱动一个相电压为24伏、相电流为0.2A的步进电动机工作。3.设计步数显示和步数控制电路，能控制电动机运转到预置的步数时即停止转动，或运转到预定圈数时停转。4.设计电路工作的时钟信号，频率为10HZ-10KHZ,且连续可调。二步进电动机控制器原理及总体框图1.工作原理步进电动机接受步进脉冲而一步一

2、步地转动，可以带动机械装置实现精密的角位移和直线移位，被广泛应用于各种自动控制系统。步进电动机的工作方式主要取决于输出步进脉冲的控制器电路。步进电动机由转子和定子组成，定子上绕制了三相绕组，而转子上没有绕组。当三相定子绕组轮流接通驱动脉冲时，产生磁场吸引转子转动，每次的角度称为步距，其中，三相三拍方式的步距为3°，三相六拍方式的步距为1.5°。根据不同的信号频率形成不同的转速。由三相脉冲加入的不同相序形成正转反转。下面是两种工作方式的脉冲加入次序：正转CABCAB反转CABCAB··正转AABBBCCCA反转21AABBBCCCA2.步进电动机控制器原理框图控制电路时钟电路工作方式选择

3、转动方选择向脉冲分配器步数计数器脉冲放大器译码器步数显示XY三选择器件器件清单：序号器件个数1边沿D触发器74LS7432非门74LS04103选择器74LS15164四输入或门74LS32115编码器74LS14726加减法计数器74LS19227LM55518十进制加法器74LS1602表3-1器件清单1.边沿D触发器74LS74内部原理图如下：21图3-174LS74原理图管脚图如下：图3-274LS74管脚图管脚介绍：CP时钟输入端；D数据输入端；Q、、输出端；S指数端；R清零端。逻辑符号：图3-3D触发器逻辑符号D触发器功能表如下：21表3-2D触发器功能表2.非门非门管脚图

4、：图3-4非门管脚图非门逻辑符号：图3-5非门逻辑符号3.8选1数据选择器（有选通输入端，互补输出）（74LS151)74LS151管脚图如下：图3-674LS151管脚图21引出端符号： A、B、C     选择输入端 D0-D7    数据输入端STROBE  选通输入端（低电平有效）W      反码数据输出端Y       数据输出端74LS151内部原理图如下图3-774LS151内部原理图74LS151功能表如下：表3-374LS151功能表4.四2输入或门74LS3274LS32管脚图如下：21图3-874LS32管脚图引出端符号1A－4A输入端1B－4B输入端1Y－4Y

5、输出端74LS32功能表如下表3-474LS32功能表5.10线-4线BCD优先编码器74LS14774LS147内部原理图如下：图3-974LS147内部原理图74LS147管脚图如下：21图3-1074LS147管脚图引出端符号1--9编码输入端（低电平有效）ABCD编码输入端（低电平有效）引出端符号1--9编码输入端（低电平有效）ABCD编码输入端（低电平有效）74LS147功能表如下：表3-5功能表6.加减法计数器74LS19274LS192内部原理图如下：图3-1174LS192内部原理图2174LS192管脚图如下：图3-1274LS192管脚图输入端符号：减计数时钟输入端

6、加计数时钟输出端CLR异步清零端P0--P3并行数据输入端异步并行置入控制端输出端符号：Q0--Q3输出端借位输出端进位输出端74LS194功能表如下：表3-674LS192功能表7.LM555555内部原理图如下图3-13LM555内部原理图21LM555CN管脚图如下：图3-14LM555管脚图引脚编号：TR触发　　OUT输出　　RES复位　　CV控制电压　　TH阀值　　DIS放电8.十进制同步计数器（异步清除）74LS16074LS160内部原理图如下：图3-1574LS160内部原理图74LS160管脚图如下：图3-1674LS160管脚图引出端符号：TC进位输出端CEP计数控

7、制端Q0－Q3输出端CET计数控制端CP时钟输入端（上升沿有效）MR异步清除输入端（低电平有效）21PE同步并行置入控制端（低电平有效）74LS160功能表如下：表3-774LS160功能表四功能模块1.时钟电路图4-1时钟电路时间T：脉冲频率：频率变化范围近似为：10Hz--10000Hz。2.脉冲分配器变量赋值X=0表示三拍X=1表示六拍Y=0表示正转Y=1表示反转A、B、C表示三相的脉冲信号列状态方程根据不同的工作方式和不根据不同的工作方