基于protues的步進電機控制系統(tǒng)設計-文庫吧
2025-10-14 21:48 本頁面
【正文】 .........7 附錄 A 源程序 .............................................8 附錄 B ..................................................10 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 1 頁 共 10 頁 引言 通過控制 AT89c52 芯片，實現(xiàn)對四相步進電機的轉動控制 。具體功能主要是控制電機正轉、反轉、加速與減速。 具體工作過程是：給作品通電后，步進電機按照預先設置的轉速和轉動方式轉動。調整正反 轉按鈕，步進電機實現(xiàn)正反轉切換；按下加速開關，步進電機轉速加快 ；按下減速開關時，電機轉速減慢。 實現(xiàn)設計 具體用到的儀器： AT89C52 芯片、開關單元、四項步進電機等 。 實現(xiàn)設計具體電路單元有：單片機最小系統(tǒng)、步進電機連接電路、開關連接電路 [1]。 1 設計電源 AT89C51單片機需要的電源是 5v直流電源，我們所用的電是 220V50HZ，這要需要交流電源 220V轉換 5V直流電源，利 用變壓器的原理 220v進行降壓， 單片機控制系統(tǒng)以及外圍芯片供電采用 7805系列三端穩(wěn)壓器件，通過全波整流，然后進行濾波 ， 然后進行濾波穩(wěn)壓 ，使用電容濾去交流，電路如 圖 所示 。 圖 電源設計圖 2 四項步進電機 步進電機 步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角 [2]。 步進電機的控制 (1)換相順序控制： 通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：混合式步進電機的工作方式，其各相通電順序為 ABCD,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制 A,B,C， D 相的通斷。 (2)控制步進電機的轉向控制 :如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉，如果按反序通電換相，則電機就反轉。 (3)控制步進電機的速度控制 :如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉得越快 [3]。 步進電機的工作過程 開關 SB 接通電源， SA、 SC、 SD 斷開， B 相 磁極和轉子 0、 3 號齒對齊，同時，轉子的 4號齒就和 C、 D 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒， 5 號齒就和 D、 A 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當開關 SC 接通電源， SB、 SA、 SD斷開時，由于 C 相繞組的磁力線和 4號齒之間磁力線的作用，使轉子轉動， 4 號齒和 C 相繞組的磁極對齊。而 0、 3 號齒和 A、 B 相繞組產(chǎn)生錯齒， 5 號齒就和 A、 D 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。依次類推， A、 B、 C、 D 四相繞組輪流供電，則轉子會沿著 A、 B、 C、 D方向轉動 ,如圖 (a)所示 。 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 2 頁 共 10 頁 四相步進電機按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉動力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉動力矩又可以提高控制精度 [4]。 單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時序與波形分別如圖 所示： b. 雙四拍 圖 步進電機工作時序波形圖 對步進電機四個繞組依次實現(xiàn) 如下方式的循環(huán)通電控制： 單四拍運行：正轉 ABCD；反轉 DCBA； 雙四拍運行：正轉 ABBCCDDA；反轉 DCCBBAAD； 四相八拍運行：正轉 AABBBCCCDDDA。 本 設計 使用的是四相八拍控制 [5]。 3 電路圖設計 AT89C52 的概述 AT89S52 單片機是 ATMEL 公司推出的高檔型 AT89S 系列單片機中的增強型產(chǎn)品。關于其功能原理及其應用不再贅述。這里只介紹本 設計
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