基于单片机的步进电机调速系统设计

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1、常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：机电工程学院专业：机电一体化班号：机电122学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：基于单片机的步进电机调速系统设计指导教师：设计地点：起迄日期：2014.6.23~2014.11.13常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计毕业设计（论文）任务书专业机电一体化班级机电121姓名许永康一、课题名称：基于单片机的步进电机调速系统设计二、主要技术指标：1.根据所选两相混合式步进电机的工作原理及性能指标,选择其伺服控

2、制器的设计方案。2.借助Keil发平台,选用C语言完成对伺服系统各功能模块相应的程序的编写3.在实验室条件下对伺服控制器进行调试、改进及验证。三、工作内容和要求：1.了解步进电机调速的工作原理及其单片机控制的工作过程；2.设计单片机步进电机调速控制系统，完成系统硬件电路的连接和调试；3.编制程序实现步进电动机系统调速。四、主要参考文献：__[1]王冬青.可编程序控制器原理及应用[M].人民邮电出版社，2002.7[2]王兆义.可编程序控制器教程[M].机械工业出版社,1999.10[3]袁任光.可

3、编程序控制器应用技术实例[M].华南理工大学出版社,2000.4[4]陈立定.电气控制与可编程序控制器[M].华南理工大学出版社,2001.2学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机的步进电机调速系统设计一、选题的背景和意义：目前,我国的伺服控制系统已经实现产品化的发展规模,但也存在如下问题:1.传统的伺服控制器产品,多采用PLC、DSP等进行控制,系统发成本高及控

4、制复杂,制约着中小型企业的应用需求。而选用单片机作为控制器,极大的降低了系统成本,且可靠性高,控制灵活。2.在步进电机驱动控制方面,以往的步进电机伺服控制产品,仅针对某一具体型号步进电机进行驱动,驱动方法相对死板,单一,而选用L297与L298N芯片配合驱动步进电动机,可实现两相或四相步进电机的驱动工作。此种驱动方法相对灵活许多,且驱动器成本低廉。在数控机床中,机械零件的加工过程,一直存在加工精度不高,仪器的稳定性差等缺点,使得加工零件存在一定残次品,给数控企业带了经济损失,通过釆用步进电动机伺服

5、系统对零件的加工精度,加工位移的准确控制,可以有效提高机床零件的加工精度和加工零件表面质量,为企业挽回相应的损失。二、课题研究的主要内容：本研究以42BYGH101型两相混合式步进电机为研究对象,拟设计一款以单片机作为控制核心,具有启/停、调速、换向等功能,并通过液晶显示器对控制器的运行状态进行实时显示的步进电动机伺服控制器,主要研究内容有:1)根据所选两相混合式步进电机的工作原理及性能指标,选择其伺服控制器的设计方案,采用模块化设计方法完成各功能模块的硬件电路设计。2),选用C语言完成对伺服系统

6、各功能模块相应的程序的编写,具体有控制单元主程序、驱动信号的输出、键盘显示模块的输入输出及外部中断等。3),对各功能模块及整个系统进行仿真研究,根据仿真结果对硬件电路和软件程序反复调试,直至系统满足设计要求为止。。三、主要研究（设计）方法论述：42BYGH101是属于两相四线混合式步进电机,根据其工作原理和驱动要求,选择了开环控制方式的双电压极性驱动。而两相混合式步进电机,工作时要求定子磁极的极性交变,即绕组电流能正、反向流动,电流流过绕组的方向是双向的,因此选择双电压极性驱动电路驱动步进电机。步

7、进电机伺服控制器采用双电压极性驱动,可以有效提高电机绕组的利用率,且能够增加电机的输出转矩,使得两相混合式步进电机的性能得到充分发挥。四、设计（论文）进度安排：常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计时间（迄止日期）工作内容6.23下达任务书6.23~6.28完成开题报告6.29~7.25调查收集论文所需资料7.26~8.1完成摘要和目录8.6~9.1改造设计方案的确定9.2~10.1完成C语言编程10.2~11.19完成硬件设计11.20初稿完成11.21提交论文11.13答辩五、指导教师意见：

8、　　　　　　　　　　　　指导教师签名：年月日六、系部意见：　　　　　　　　　　　系主任签名：年月日常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计基于单片机的步进电机调速系统设计目录TOCo"1-3"hu摘要1Abstract2第一章前言31.1步进电动机的简介31.2步进电机伺服控制的研究现状41.2.1国外步进电机伺服系统的发展现状41.2.2国内步进电机伺服系统的发展现状51.3步进电机伺服控制目前存在的主要问题6第二章总体方案设计和步进电机的选择2.1两相混合式步进电动机的工