毕业设计（论文）-多轴电机传动系统设计

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1、目录一、项目设计需求分析1（一）课题的背景与意义1（二）任务设计的要求1二、系统硬件设计1(一)主控模块的介绍2(二)显示模块的介绍6(三)驱动模块的介绍8(四)电机模块的介绍10三、系统软件设计12（一）程序设计流程图12（二）电机加速部分13（三）电机减速部分13四、系统的调试14（一）系统硬件调试14（二）系统软件调试14五、总结15参考文献15附录16附录1控制模块原理图16附录2控制模块PCB图16附录3调速驱动模块原理图17多轴电机传动系统设计（电子信息工程技术专业电信13（2）班，）摘要：多轴电机传动系统

2、是运动控制研究领域的重要课题之一，可应用于纺织、自动仪表车床、自动化设备等制造和生产过程自动化控制系统中。本文用单片机技术设计了多轴电机转动系统。该系统由控制模块、驱动模块、电机模块、显示模块组成。控制模块输出电机选择信号和电机运行速度信号给驱动模块，驱动模块驱动被选择电机按要求的速度运转，同时显示模块实时显示电机编号和转速。该系统大大的提高了生产效率，可以更好的控制流水线。关键词：STC89C52RC单片机；PCF8591数模转换器；5110LCD显示；24V/30W直流电机一、项目设计需求分析（一）课题的背景与意义

3、随着工业化的快速发展，企业的规模在日益扩大，同时伴随着生产流水线加长，传统的工业管理控制系统已经不能满足要求。一方面按照原有的生产管理模式会增加生产成本，另一方面人手的增多不便于工业的管理。这就需要一种新的模式来解决问题，多轴电机传动系统正好可以满足工业化发展的要求。（二）任务设计的要求用单片机作为主控模块设计的多轴电子转动系统需要实现以下要求：1.该系统使用5个直流电机，可以选择运行任意电机。2.运行电机可以加速，也可以减速。3.需要实时显示运行电机编号和转速。二、系统硬件设计图1系统设计框图17多轴电机传动系统由控

4、制模块、驱动模块、显示模块及电机模块构成。系统设计框图如图1所示。电脑传输程序到单片机中，由单片机的串口通讯部分接受到数据，单片机通过接受到数据后对数据进行数字化处理，单片机将处理好的数字量发送给驱动模块，通过PCF8591将单片机中的数字信号处理成模拟信号，PWM波即三角波将会产生不同的占空比，从而控制电机的转动，显示模块将电机的编号、转速显示出来，这样可以很直观的看到电机的转速及电机的编号，可以更好的控制电机运行，实现多轴电机传动系统。(一)主控模块的介绍主控模块主要由单片机、复位电路、晶振电路、及电源、通讯电路、

5、按键，接口部分组成，单片机主要选用STC89C52RC，复位电路主要有一个按键和两个电阻（1K、10K）一个电容（10UF）组成；时钟电路主要由晶振11.0592，加两个电容（22PF）组成；电源电路由电源座加电源开关LED灯和1K电阻组成；通讯电路选用MAX232与五个电容组成；接口主要由4*2插针组成；按键是由3个按键组成，控制加速、减速、电机编号功能。1.STC89C52单片机STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可

6、编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。1.1STC89C52的主要特性a.增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051b.工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）c.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHzd.用户应用程序空间为8K字节e.片上集成512字节RAMf.通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准

7、双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻g.ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片h.具有EEPROM功能i.具有看门狗功能j.共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2k.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒l.通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个

8、UART17m.工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）n.PDIP封装1.2STC89C52RC的内部组成STC89C52芯片是由控制核心的中央处理器，内部数据存储器，内部程序存储器，并行I/O端口，串行口，定时/计数器，中断系统，时钟电路组成的。下图是单片机的内部组成图：图2：单片机内部组成下图为单片机元