【正文】 摘 要步進電動機由于用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價，又非?？尚?，因此在打印機等辦公自動化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。本文介紹的是一種基于單片機的步進電機的系統(tǒng)設(shè)計，用匯編語言編寫出電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止程序，通過單片機、電機的驅(qū)動芯片 ULN2022 以及相應(yīng)的按鍵實現(xiàn)以上功能，并且步進電機的工作狀態(tài)要用相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示出來。本文內(nèi)容介紹了步進電機以及單片機原理、該系統(tǒng)的硬件電路、程序組成，同時對軟、硬件進行了調(diào)試，同時介紹了調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題以及解決問題的方法。該設(shè)計具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強等特點，通過調(diào)試實現(xiàn)了上述功能。關(guān)鍵詞：步進電機；脈寬調(diào)制；驅(qū)動機構(gòu)；單片機；轉(zhuǎn)動目 錄1 緒 論 ................................................................1 課題的背景 ........................................................1 電機的起源和發(fā)展 ..............................................1 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 ......................................2 本文設(shè)計的主要內(nèi)容 ................................................32 變頻調(diào)速系統(tǒng)的方案確定 ................................................4 變頻調(diào)速系統(tǒng) ......................................................4 三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 ............................4 變頻調(diào)速原理 ..................................................4 變頻調(diào)速的基本控制方式 ........................................5 系統(tǒng)的控制要求 ....................................................6 方案的確定 ........................................................6 電動機的選擇 ..................................................6 開環(huán)控制的選擇 ................................................7 變頻器的選擇 ..................................................74 變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ................................................8 S7200 PLC ........................................................8 MICROMASTER420 變頻器 ...............................................8 外部電路設(shè)計 ......................................................9 變頻開環(huán)調(diào)速 ..................................................9 數(shù)字量方式多段速控制 .........................................11 PLC、觸摸屏及變頻器通信控制 ..................................125 變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ...............................................14 編程軟件的介紹 ...................................................14 變頻調(diào)速系統(tǒng)程序設(shè)計 .............................................156 觸摸屏的設(shè)計 .........................................................23 觸摸屏的介紹 .....................................................23 MT500 系列觸摸屏 ..................................................25 觸摸屏的設(shè)計過程 .................................................26 計算機和觸摸屏的通信 .........................................26 窗口界面的設(shè)計 ...............................................27 觸摸屏工程的下載 .............................................317 PLC 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 ................................................33 變頻器的干擾源 ...................................................33 干擾信號的傳播方式 ...............................................33 主要抗干擾措施 ...................................................34 電源抗干擾措施 ...............................................34 硬件濾波及軟件抗干擾措施 .....................................34 接地抗干擾措施 ...............................................34結(jié) 論 .................................................................36致 謝 .................................................................37參考文獻 ...............................................................38 緒 論 課題的背景最先制成電動機的人是德國的雅可比，在兩個 u 型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。通電后，棒型磁鐵與 u 型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用 ，帶動輪軸轉(zhuǎn)動。后來，雅可比做了一具大型的裝置安在小艇上，用 320 個丹尼爾電池供電，1838 年小艇在易北河上首次航行，時速只有 公里，與此同時，美國的達文波特也成功地制出了驅(qū)動印刷機的電動機，印刷過美國電學(xué)期刑《電磁和機械情報》 ，但這兩種電動機都沒有多大商業(yè)價值，用電池作電源，成本太大、不實用。直到第一臺實用直流發(fā)動機問世 ，電動機被廣泛應(yīng)用。1870 年比利時工程師格拉姆發(fā)明了直流發(fā)電機，在設(shè)計上，直流發(fā)電機和電動機很相似。后來，格拉姆證明向直流發(fā)動機輸入電流，其轉(zhuǎn)子會象電動機一樣旋轉(zhuǎn)。于是，這種格拉姆型電動機大量制造出來，效率也不斷提高。與此同時，西門子開始著手研究由電動機驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。1879 年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。西門子電機車當時只有 3 馬力，后來美國發(fā)明大王愛迪生試驗的電機車已達 12─15 馬力，但當時的電動機全是直流電機，只限于驅(qū)動電車。1888 年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動機，這種電動機結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機通常用三相交流供電。1902 年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動機構(gòu)想。同步電動機工作原理同感應(yīng)電動機一樣，由定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速固定不變，不受負載影響。因此同步電動機特別適用于鐘表，電唱機和磁帶錄音機。當今世界，電機的發(fā)展已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標志之一。近二十年來，科學(xué)技術(shù)突飛猛進。隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和控制理論發(fā)展，電機調(diào)速技術(shù)得到迅速發(fā)展，使得電機的應(yīng)用不再局限于工業(yè)應(yīng)用而且在商業(yè)及家用設(shè)備等各個領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用；而隨著新材料如稀土永磁材料 NdFeB、磁性復(fù)合材料的出現(xiàn)，更給電機設(shè)計插上翅膀，各種新型、高效、特種電機層