四相步进电机控制系统设计课程设计论文

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1、广东药学院电子信息工程课程设计说明书课程设计论文(设计)四相步进电机控制系统33广东药学院电子信息工程课程设计说明书课程设计任务书题目:四相步进电机控制系统的设计初始条件：1、基本要求自制稳压电源。1)控制器能够驱动步进电机以四相四拍方式（步距1.8°）正向运转。2)步进电机运行步数能够预置，每转一步自动减1，直到减到零，此时步进电机应能停止运转。3)绕组驱动电流不低于0.1安培。要求性能可靠、操作简便。2、发挥部分1)步进电机还可以按四相相单四拍方式（步距1.8°）、四相八拍(步距0.9°)、四相双

2、四拍(步距1.8°)工作。2)步进电机还可以反向运转。绕组驱动电流能够达到0.2安培。由于步进电机价格比较昂贵，控制器的负载可以用低阻值的电阻代替，通过电阻的电流应符合要求，示波器观察脉冲序列应符号要求。要求完成的主要任务:1．硬件设计：系统总原理图及各部分详细原理图2．软件设计：系统总体流程图、步进电机单四拍，双四拍，四相八拍各模块流程图、显示模块流程图等3．编写程序：能够完成上述任务4．完成符合要求的设计说明书时间安排：2013年6月25日~2013年7月2日指导教师签名：年月日系主任（或责任教师

3、）签名：年月日33广东药学院电子信息工程课程设计说明书目录摘要11设计任务及要求22方案论证22.1设计思路与方案32.2总体设计框图33系统实现的原理说明43.1步进电机控制工作原理43.1.1步进电机的工作原理53.1.2步进电机的启停控制53.1.3步进电机的转向控制53.2步数显示模块原理54硬件设计64.1系统总原理图74.2各部分硬件原理图设计74.2.1单片机控制模块74.2.2按键选择工作状态模块84.2.3步进电机工作模块94.2.4工作状态显示模块104.2.54位数码管显示步数模

4、块105软件设计115.1系统总体设计125.2步进电机工作模块135.2.1步进电机的工作方式说明135.2.2设计说明及流程图145.3数码管步数显示模块156仿真调试记录167心得体会17附录：程序清单······························································1833广东药学院电子信息工程课程设计说明书摘要本设计详细介绍了基于单片机的四相步进电机控制系统。步进电机通过输入脉冲信号进行控制，即电机的总转动角度由输入脉冲总数决定，因此

5、，单片机通过向步进电机发送控制信号就能实现对步进电机的控制。单片机实现的步进电机控制系统具有成本低、使用灵活的特点，该系统采用80C51单片机作为主控芯片，来完成对步进电机转动及LED显示的控制。本设计主要由单片机80C51，4相步进电机，7段数码管，及一些其他相关元件设计而成，分为按键选择工作状态模块、步进电机工作模块、LED二极管显示工作状态模块以及4位数码管显示步数模块。可以通过开关来控制系统的启/停工作，当系统运转时，用开关来控制方向，并使相应的指示灯亮起，同样由开关来选择工作模式。运转时，用

6、4位7段数码管来输出步数。最后根据思路所设计出来的硬件图设计相适应的软件。电路结构简单，设计思路清晰，同时利用KEIL和Proteus进行联调仿真，结果比较直观。仿真结果收到了预期的效果。关键字：四相步进电机、单片机、PROTEUS仿真33广东药学院电子信息工程课程设计说明书四相步进电机控制系统的设计1设计任务及要求设计一个四相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用SW11-SW13做为通电方式选择键，SW11为四相单四拍，SW12为四相双四拍，SW13为四相八拍；SW14为启动/停止控制、SW1

7、方向控制；用4位LED数码管显示工作步数。用3个发光二极管显示状态：正转时红灯亮，反转时黄灯亮，不转时绿灯亮。2方案论证2.1设计思路与方案本次设计是一个对于四相步进电机的控制系统，而单片机实现的步进电机控制系统具有成本低、使用灵活的特点，此系统选用51单片机即可。根据要求整个设计大体可分为四块：一是5个按键SW11-SW13将用户所需来选择步进电机的工作状态。我们将开关连入单片机的P1口，通过按键开关的高低电平状态来读入我们所需的控制信号。硬件上直接把开关分别接在单片机的接口上，通过查询端口信号来动

8、作，将控制信号处理。二是3个LED发光二极管的显示步进电机工作状态模块。在设计要求中步进电机正转是红灯亮，反转是黄灯亮，停止不转是绿灯亮。设计中将3个发光二极管分别接到单片机P3口，受到单片机的输出信号控制。三是步进电机的工作模块。要想步进电机按照我们想要的方式运转，将步进电机一端接到+12V的电源，一端接到单片机P3口，受单片机的输出信号控制。四是4位数码管显示步数的模块。设计中主要是利用软件编程的算法来实现步数的累计和显示，同样，4位数码管接到单片机