微型计算机控制技术课程设计电子版本.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。微型计算机控制技术课程设计-成绩课程设计报告设计题目步进电机控制系统设计课程名称计算机姓名学号班级教师设计日期2012年步进电机控制系统设计摘要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。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的概率和脉冲数,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。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无积累误差等特点,使得在速度、位置领域用步进电机来控制变的非常简单。本次课程设计采用TDN-AC/ACS计算机控制技
2、术实验箱中的35BYJ46型四相八拍步进电机为对象,以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路、8088为核心的步进电机控制系统,编写步进电机控制程序,从而实现步进电机的变速运转以及正反向运转。关键词:步进电机、四相八拍、电脉冲信号、变速运转、正反向运转SteppermotorcontrolsystemdesignAbstractSteppermotoristheelectricpulsesignalintoangulardisplacementorlineardisplacementoftheopen-loopcontrolcomponents.Inthecaseofnon-overl
3、oaded,themotorspeedtostopthelocationoftheprobabilitydependsonlyonthepulseandthepulsenumber,regardlessofloadchanges,thatis,toaddapulsemotor,themotoristurnedastepangle.Theexistenceofthislinearrelationship,withonlyperiodicerrorofthesteppermotorwithouttheaccumulationoferrors,etc.,makesthespeedandpositio
4、ntocontrolthesteppermotorareasbecomeverysimple.Thecurriculumdesignusecomputer-controlledtechnologyexperimentsTDN-AC/ACSboxin35BYJ46four-phaseeight-shotsteppermotorfortheobjectto8088CPU-basedcomputercontrolsystemhardwarecircuitdesign,8088asthecoreofthesteppermotorcontrolsystem,writesteppermotorcontro
5、lprogram,inordertoachievevariablespeedoperationofthesteppermotorandtheprosandconstorunning.KeyWords:SteppermotorFour-phaseeight-shotElectricalpulsesVariable-speedoperationForwardandreverseoperation目录第一章:步进电机介绍11.1:步进电机工作原理11.2:步进电机控制系统原理1第二章:系统设计及硬件介绍32.1:系统描述32.2:硬件选取及其简介32.2.1:硬件选取32.2.2:执行机构选取32.
6、2.3:8088cpu介绍42.2.4:8255接口芯片介绍.42.2.5:ULN28035第三章:实验设计73.1:实验线路73.2:8255口输出电平在各步中的情况图73.3:8088扩展数据存储器和8255接口电路原理图73.4:系统结构图8第四章:程序设计94.1流程图94.2:实验程序9第五章:系统运行分析125.1:过程分析125.2:运行结果12总结13参考文献13附录14第一章:步进电机介绍1.1:步进电机工作原理步进电机实际上是一个数字/角度转换器,也是一个串行的数/模转换器。其结构原理,如图1-1所示。从图1-1可以看出,电动机的定子上有6个等分的磁极,A,A,B,B,C,
7、C,相邻的两个磁极间的夹角为60。相对的两个磁极组成一相,如图所示的结构为三相异步电机。当某一绕组有电流通过时,该绕组相应的两个磁极立即形成N极和S极,每个磁极上各有5个均匀分布的锯齿小齿。图表Error! No sequence specified.1步进电机原理图1-2:步进电机控制系统原理步进电机控制系统主要是由步进控制器,功率放大器及步进电机组成。特别是采用微型机控制,更可以根据系统的需要灵活改变步进电机的控制方案,使用起来很方便。原理图如下:80888255A驱动器步进电机负载微型机控制步进电机系统原理图第二章:系统设计及硬件介绍2.1:系统描述:用8088cpu控制8255接口芯片
8、,ULN2803驱动步进电机运转。用计算机(windows98系统)启动ACS2002软件,装入设计好汇编语言,调出示波器来运行程序,最终通过软硬件结合的方式实现电机正反转,修改程序可实现调速。2.2:硬件选取及其简介2.2.1硬件选取1.8088cpu(扩展8255接口电路和数据存储器)2.8255接口芯片3.4个发光二极管4.ULN2803驱动模块5.四相八拍步进电机2.2.2:执行机构选取本设计所采用的是国产35BYJ46型步进电机,它使用+12V直流电源,步距角为3.75。励磁线圈:2.2.3:8088cpu介绍8088是一个Intel以8086为基础的微处理器,拥有16位元暂存器和8
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