单片机控制步进电机开题评测报告.doc.pdf

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1、1/10 中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：杨雨豪学 号：08050643X36 学院、系：信息商务学院专业：电子信息工程设 计 题 目：基于单片机控制步进电机系统设计指 导 教 师:薛英娟2018 年 2 月 23 日2/10 毕业设计 开题报告1结合毕业设计课题的文献综述：一、本课题研究背景、目控制系统对步进电机的控制系统中作为执行元件。原来的步调试安装复杂，要消耗大量元器动，因此不得不完全重新设计控机它最突出的优点是可以在宽广制及制动等，并且用其组成的开以及各种控制装置等众多领域有的需求量与日俱增，研制步进电二、本课题国内外研究现状和步进电机是国外发明的。中京、四川都生产，而

2、且都在各行率的工业设备驱动上，目前基本速度绝对速度.系统惯量与最大扭整体技术和经济指标高。一些少场合还使用步进电机：例如一些机。国外用许多现代的手段将步用光电编码带或感应编码带配合电动机实现机床数控，有实力的是国外对交流电动机的控制理论内部。总的来说，步进电机是一用。卫星、雷达等应用场合，中高品质的控制场合，有时还不能基本掌握这与交流电动机的矢量步进电机的发展简况及步进电机最早是在1920 年代文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X

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9、4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H83/10 电机上，对于数字化的控制变得要高定位精度、高分解能、高响动化、省人力、效率高的机器中需要精确操作各项指令动作的灵式。经过近七十年的发展，逐渐为一种低速永磁同步电机设计的

10、备，办公自动化设备中有这广泛有力地推动了步进电机控制技术技术，反映了步进电机伺服控制单片机的发展简况现状单片微计算机自20 世纪7INTEL 公司生产的MCS-51 单片所以在今后若干年内，MCS-51 系的单片机。仍是我国单片机应用化、家用电器等诸多领域，到处业化发展水平的标志之一。.于空调风摆上。VR,国内一般叫B音大无定为转距已大量淘汰。HB,常见的有两相以通用驱动器、五相跟三相必须体积、大力距、低噪音、五相混动电路复杂、接线麻烦，如5 相1.8对称因此可以比两相五相精度更2N.m电机。文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ

11、7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H

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18、袁任光,张伟武.电动机控2 李夙.异步电动机直接转3 王鸿钰.步进电机控制入4 张友德.单片微型机原理5 王秀和.永磁电机 M.北6 孙笑辉,韩曾晋.减少感应动,2001(1:8-11.7 冯江华,陈高华,黄松涛.(6:29-33.8,申仲涛.异步报,2003(1:10-13.9 韩利虎.浅谈步进电机的Petrochemical Industry,10 张巍.浅谈单片机控制文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9

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26、ashi,Toshstrategy of an motorJ.15Depenbrock M.Direct P E,1998,3(4:420-429.毕业设计 开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段途径）：文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N

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34、机区别于其他控制电机的最大特点是：它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。步进电机分三种：永磁式PM），反应式，步进电机又称为脉冲电机，是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动，反转和制动的执行元件，其功用是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移，由于开环下就能实现精确定位的特点，使其在工业控制领域获80C51 单片机状态显示电路电源及时钟电路键盘控制电路复位电路ULN2803 启动电路步进电机文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9

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41、R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H88/10 得了广泛应用。步进电机的运转是由电脉冲信号控制的，其角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每个一个脉冲，步进电机就

42、转动一个角度不距角）或前进、倒退一步。步进电机旋转的角度由输入的电脉冲数确定，所以，也有人称步进电机为数字/角度转换器。四相步进电机的工作原理该设计采用了20BY-0 型步进电机，该电机为四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机转动。当某一相绕组通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，则转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转的原因。步进电机的静态指标及术语相数：产生不同队N、S磁场的激磁线圈对数，常用m表示。

43、拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲用n 表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB BC CD DA AB,四相八拍运行方式即A AB BBCC CD DDAA。leizi888 2018步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用表示。=360 度转子齿角运行拍数），以常规二、四相，转子齿角为50 齿角电机为例。四相运行时步距角为=360 度/50*4）=1.8度，八拍运行时步距角为=360 度/50*8）=0.9度。定位转矩：电机在不通电的状态下，电机转子自身的锁定力矩由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）。静转矩：电机在额定静态作业下，电机不做旋

44、转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。虽然静态转矩与电磁激磁匝数成正比，与定子和转子间的气隙有关。但过分采用减小气隙，增加励磁匝数来提高静转矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。四相步进电机的脉冲分配规律目前，对步进电机的控制主要有分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。本设计利用单片机进行控制，主要是利用软件进行环形脉冲分配。四相步进电机的工作方式为四相单四拍，双四拍和四相八拍工作的方式。各种工作方式在电源通电时的时序与波形分别如图1 a、b、c 所示。本设计的电机工作方式为四相单四拍，根据步进电

45、机的工作的时序和波形图，总结出其工作方式为四相单四拍时的脉冲分配规律，四相双四拍的脉冲分配规律，在每一种工作方式中，脉冲的频率越高，其转速就越快，但脉冲频率高到一定程度，步进电机跟不上频率的变化后电机会出现失步现象，所以脉冲频率一定要控制在步进电机允许的范围内。2）89C51单片机11）tmel 公司生产的89C51单片机是一种低功耗/低电压高性能的8 位单片机，它采用CMOS 和高密度非易失性存储技术，而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容；片内的Flash ROM 允许文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X1

46、0N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:C

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48、H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI10Z10Y4K1H8文档编码:CQ7V4X7X10N10 HY5S9R5H9U3 ZI1

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