毕业设计（论文）-步进电机的驱动及控制

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1、（学校名称）毕业设计（论文）(*****届)题目：步进电机的驱动及控制系别********分院专业班级*****班学生姓名***学号导师姓名成绩年月日24目录摘要2一、引言3（一）论文的研究意义2（二）论文的主要内容2（三）设计要求2（四）设计目的2二、步进电机介绍4（一）种类4（二）工作原理4（三）驱动方法51、单电压功率驱动接口52、双电压功率驱动接口63、高低压功率驱动接口64、斩波恒流功率驱动接口75、升频升压功率驱动接口76、集成功率驱动接口7（四）步进电机优缺点9三、步进电机的速度控制9（一）工作原理9（二）硬件原理框图9（三）硬件原理

2、图（见附录一）10（四）硬件原理介绍10四、软件设计流程和描述12（一）主程序流程图12（二）延时程序流程图14（三）源程序代码（见附录二）14五、总结15附录17参考文献23致谢2424步进电机的驱动及控制*************班姓名指导教师：****摘要：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步进电机件。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，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行

3、的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。关键词:电机脉冲频率脉冲频率24一、引言步进电机是一种将脉冲信号转化为机械角位移或者线位移的控制电机,它能够在不涉及复杂反馈环路的情况下实现良好的定位精度，并由于具有价格低廉、易于控制、无积累误差等优点,在民用、工业用的经济型数控定位系统中获得了广泛的应用,具有较高的实用价值。为了强调本论文的实用性及可行性，说明了步进电机的构造、工作原理及驱动；回顾了步进电机在国内外发展及应用的概况；分析了本论文所要重点研究的S

4、PWM(正弦脉冲宽度调制)细分驱动、及升降频运动控制等关键技术；最后，介绍了本论文的研究内容以及其它章节的结构安排。（一）论文的研究意义步进电机是工业控制中的主要控制元件之一，具有快速启停、精确步进及直接接收数字量的特点。步进电机实际上是一个脉冲/角度转换器，在步进电机控制系统中，脉冲分配器产生周期性的脉冲序列，步进电机每接受到一个脉冲，就沿规定方向走一步。通过本次实验我能够更加熟悉应用可编程外围接口芯片8255A、可编程计数器/定时器8253、ADC0809。同时更加了解步进电机的工作原理、控制方法及其应用。（二）论文的主要内容以8088CPU为

5、核心，扩展8255A及相应的接口电路。产生步进电机所需的脉冲系列，该脉冲系列经驱动电路后,直接驱动步进电机，实现速度调节及方向控制，进行功能扩展后我设计的系统能实现的功能：通过四个开关和一个外接电路的旋钮来控制步进电机的正反转及速度的调节，其中一个开关S1控制步进电机的开启，一个开关S2控制步进电机的正反转，剩下的两个开关S2,S3的前三种组合00，01，10控制三种不能调的预先设定好的三个速度，第四种组合11，通过8255A和ADC0809将由外接电路的旋钮控制的一个连续可调电压信号采样有这个数值的大小来控制延时的长短从而控制步进电机的速度来实现

6、无极调速。这个系统的特点就是：可设定三个固定常用的速度，和一个可无极调速的速度，操作简单可靠。（三）设计要求在本次设计中,要求独立完成设计，画出电路原理图，说明工作原理，画出电路板图，编写程序及程序流程图。1.画出系统原理图，并分析工作原理及过程。2.掌握步进电机工作原理。3.编制产生步进电机所需脉冲序列的秩序，给出流程图。4.设计电路板图。5.获取实验结果。（四）设计目的通过该次学习可以使我们对步进电机一个全面的理解，它将起到让我学到新的知识、加强综合能力、提高系统设计水平、启发创新思想的作用。通过本次设计可以提高学生在电机与电气控制24方面的实

7、际工作能力。使学生学习的理论知识能应用到实际问题中，在实践中，巩固和加深对理论的认识。更重要学会面对一个实际问题，如何自己去搜集资料，如何自己去学习新的知识，如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断的分析解决道路上的一切问题，如此不断提高自身的能力。这也是本次设计应该达到的目的。掌握8088CPU的最小工作模式的结构及其应用各管脚的含义，地址的分配、选择。熟练掌握8255A的初始化控制字的写入及更改，巧妙应用A口、B口、C口的功能，是它与实验板上的其它芯片更好的配合应用。熟练掌握可编程计数器/定时器8253的六种工作方式，各种方式控制字的写入，各

8、种工作方式的特点，并能够熟练的加以应用。熟练掌握应用8255A与ADC0809的配合使用来进行数据采样。了解步进电机的工作