基于arm的步进电机控制课程设计

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1、ARM课程设计专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导教师：第18页目录一、设计的目的与要求2二、方案的设计与论证2三、结构和基本原理3四、软件设计9五、调试10六、课程设计体会10七、参考文献11第18页基于ARM的步进电机控制一、设计的目的与要求1.1设计目的（1）本次课程设计是在学习了《深入浅出ARM7——LPC213X/214X》课程之后综合利用所学知识完成一个计算机应用系统设计并在实验室实现。（2）通过课程设计，巩固和加深了对“微机原理与接口技术”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握计算机接口应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。（3）加深对计算机软硬知识的理

2、解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。1.2设计要求（1）设计一个步进电机的控制系统。（2）用LPC2134+L298+L297使用中断方式以及串口方式进行控制。（3）可通过按键设定转速和方向。二、方案的设计与论证2.1设计分析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。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。本次课程设计所设计的步进电机的控制系统可通过键盘设定转速和方向，并能显示转速。2.2方案论证方案一：采用ARM7的脉宽调制器PWM产生脉冲对步进电机进行控制。方案

3、二：利用定时器定时中断进行步进电机的控制。2.3方案选择第一种方案中PWM技术是采用脉宽调制技术，即占空比不同的方波电压产生不同的平均电流使步进电机转动，通过调节占空比即可调节电机转速。虽然很精确，但设置较繁琐。第二种方案中采用定时器定时中断的方式，只需要几条简单的指令就可以产生具有一定频率和数目的脉冲信号，而且在整个脉冲产生过程中，CPU可用来处理其他工作，大大第18页提高了系统的实时处理能力。考虑到系统的实时性及程序的繁简程度我选择了第二种方案。三、结构和基本原理3.1ARM最小系统（1）PHILIPS单片32位ARM微控制器－LPC2134LPC2131/2132/2134/2136

4、/2138微控制器是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-SCPU，并带有32kB、64kB、128kB、256kB和512kB嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小。特性16/32位ARM7TDMI-S核，超小LQFP64封装。8/16/32kB的片内静态RAM和32/64/128/256/512kB的片内Flash程序存储器。128位宽度接口/加速器可实现高达60MHz工作频率。通过片内boot装载

5、程序实现在系统编程/在应用编程(ISP/IAP)。单个Flash扇区或整片擦除时间为400ms。256字节行编程时间为1ms。EmbeddedICERT和嵌入式跟踪接口通过片内RealMonitor软件对代码进行实时调试和高速跟踪。1个(LPC2131/32)或2个(LPC2134/36/38)8路10位的A/D转换器，共提供16路模拟输入，每个通道的转换时间低至2.44us。1个10位的D/A转换器，可产生不同的模拟输出。(LPC2132/34/36/38)2个32位定时器/外部事件计数器(带4路捕获和4路比较通道)、PWM单元(6路输出)和看门狗。低功耗实时时钟具有独立的电源和特定的3

6、2kHz时钟输入。多个串行接口，包括2个16C550工业标准UART、2个高速I2C总线(400kbit/s)、SPI和具有缓冲作用和数据长度可变功能的SSP。向量中断控制器。可配置优先级和向量地址。第18页小型的LQFP64封装上包含多达47个通用I/O口(可承受5V电压)。多达9个边沿或电平触发的外部中断管脚。通过片内PLL(100us的设置时间)可实现最大为60MHz的CPU操作频率。片内集成振荡器与外部晶体的操作频率范围为1～30MHz，与外部振荡器的操作频率范围高达50MHz。低功耗模式：空闲和掉电。可通过个别使能/禁止外部功能和外围时钟分频来优化功耗。通过外部中断或BOD将处理

7、器从掉电模式中唤醒。单电源，具有上电复位(POR)和掉电检测(BOD)电路：－CPU操作电压范围：3.0~3.6V(3.3V±10%)，I/O口可承受5V的电压。图1LPC2134内部方框图（2）原理图：第18页图2ARM最小系统3.2按键电路图3按键的连接图不按下时为高电平，按下时变为低电平。第18页3.3步进电机驱动电路在步进电机驱动电路中我们用的是L298+L297控制步进电机。（1）L297的工作原理介绍　　L2