基于单片机控制的步进电机调速系统的设计.doc
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基于单片机控制的步进电机调速系统的设计,本文共58页 20764字中文摘要: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频率和脉冲数，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...
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基于单片机控制的步进电机调速系统的设计
本文共58页 20764字
中文摘要:
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频率和脉冲数，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累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进电机的调速。在本设计方案中采用AT89C51型单片机内部的定时器改变CP脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制，实现电机调速与正反转的功能。
关键词： 步进电机， 单片机， 调速系统
目 录
基于单片机控制的步进电机调速系统的设计
中文摘要 3
关键词 3
ABSTRACT: 4
KEY WORDS: 4
前 言 5
1.1步进电机的特点 6
1.2步进电机的基本参数 5
1.3步进电机的技术参数 6
1.4 步进电机的分类 10
1.5 步进电机详细调速原理： 10
第2章 本次设计的基本要求 11
2.1基本要求 11
第3章 方案的论证 11
3.1 控制方式的确定 11
3.2 驱动方式的确定 13
3.3 驱动电路的选择 13
3.4 基本方案的确定 14
第4章 硬件电路的设计 14
4.1 单片机的选择 15
4.2 步进电机的选择 17
4.3 驱动电路的选择 23
4.4 显示电路与键盘的选择 25
4.5 反馈电路的选择 28
第5章 算法的设计： 30
5.1 PID控制算法 30
第6章 软件的设计 35
6.1 显示子程序的设计 35
6.2 键盘子程序的设计 36
6.3 驱动程序流程的设计： 37
6.4 正反转程序流程图 38
第7章 实验结果与分析 41
7.1 有关参数的计算与分析 41
7.2 理论与实际的分析 41
附 录 43
第8章 总 结 56
参考文献 57
参考文献
[1] 张洪润,蓝清华. 单片机应用技术教程[M] . 北京:清华大学出版社,1997.
[2] 秦曾煌. 电工学[M] . 北京:高等教育出版社,1999.
[3] 常斗南,等. 可编程序控制器原理、应用、实验[M] . 北京:机械工业出版社,1998.
[4] 于海生,等. 微型计算机控制技术[M] . 北京:清华大学出版社,1999.
[5] 王福瑞,等. 单片机微机测控系统设计大全[M] . 北京:北京航空航天大学出版社,1998.
本文共58页 20764字
中文摘要:
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频率和脉冲数，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累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进电机的调速。在本设计方案中采用AT89C51型单片机内部的定时器改变CP脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制，实现电机调速与正反转的功能。
关键词： 步进电机， 单片机， 调速系统
目 录
基于单片机控制的步进电机调速系统的设计
中文摘要 3
关键词 3
ABSTRACT: 4
KEY WORDS: 4
前 言 5
1.1步进电机的特点 6
1.2步进电机的基本参数 5
1.3步进电机的技术参数 6
1.4 步进电机的分类 10
1.5 步进电机详细调速原理： 10
第2章 本次设计的基本要求 11
2.1基本要求 11
第3章 方案的论证 11
3.1 控制方式的确定 11
3.2 驱动方式的确定 13
3.3 驱动电路的选择 13
3.4 基本方案的确定 14
第4章 硬件电路的设计 14
4.1 单片机的选择 15
4.2 步进电机的选择 17
4.3 驱动电路的选择 23
4.4 显示电路与键盘的选择 25
4.5 反馈电路的选择 28
第5章 算法的设计： 30
5.1 PID控制算法 30
第6章 软件的设计 35
6.1 显示子程序的设计 35
6.2 键盘子程序的设计 36
6.3 驱动程序流程的设计： 37
6.4 正反转程序流程图 38
第7章 实验结果与分析 41
7.1 有关参数的计算与分析 41
7.2 理论与实际的分析 41
附 录 43
第8章 总 结 56
参考文献 57
参考文献
[1] 张洪润,蓝清华. 单片机应用技术教程[M] . 北京:清华大学出版社,1997.
[2] 秦曾煌. 电工学[M] . 北京:高等教育出版社,1999.
[3] 常斗南,等. 可编程序控制器原理、应用、实验[M] . 北京:机械工业出版社,1998.
[4] 于海生,等. 微型计算机控制技术[M] . 北京:清华大学出版社,1999.
[5] 王福瑞,等. 单片机微机测控系统设计大全[M] . 北京:北京航空航天大学出版社,1998.
