【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目： 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目類(lèi)型（打√選擇）設(shè)計(jì)（ ）論文（ ）一、文獻(xiàn)綜述1步進(jìn)電機(jī)的基本原理與優(yōu)缺點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。國(guó)內(nèi)外對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究的歷史和現(xiàn)狀 步進(jìn)電機(jī)的機(jī)理是基于最基本的電磁鐵作用，其原如模型起源于1830年至1860年間。1870年前后開(kāi)始以控制為目的的嘗試，應(yīng)用于氬弧燈的電極輸送機(jī)構(gòu)中。這被認(rèn)為是最初的步進(jìn)電機(jī)。此后，在電話自動(dòng)交換中廣泛使用了步進(jìn)電機(jī)。不久又在缺乏交流電源的船舶和飛機(jī)等獨(dú)立系統(tǒng)中廣泛使用。　　20世紀(jì)60年代后期，在步進(jìn)電機(jī)本體方面隨著永磁材料的發(fā)展，各種實(shí)用性步進(jìn)電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，而半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展則推進(jìn)了步進(jìn)電機(jī)在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。在近30年間，步進(jìn)電機(jī)迅速地發(fā)燕并成熟起來(lái)。從發(fā)展趨向來(lái)講，步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)能與直流電機(jī)、異步電機(jī)、以及同步電機(jī)并列，從而成為電機(jī)的一種基本類(lèi)型。我國(guó)步進(jìn)電機(jī)的研究及制造起始于本世紀(jì)50年代后期。從50年代后期到60年代后期，主要是高等院校和科研機(jī)構(gòu)為研究一些裝置而使用或開(kāi)發(fā)少量產(chǎn)品。這些產(chǎn)品以多段結(jié)構(gòu)三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主。70年代初期，步進(jìn)電機(jī)的生產(chǎn)和研究有所突破。除反映在驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)方面的長(zhǎng)足進(jìn)步外，對(duì)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)本體的設(shè)計(jì)研究發(fā)展到一個(gè)較高水平。70年代中期至80年年代中期為成品發(fā)展階段，新品種高性能電機(jī)不斷被開(kāi)發(fā)。自80年代中期以來(lái)，由于對(duì)步進(jìn)電機(jī)精確模型做了大量研究工作，各種混合式步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器作為產(chǎn)品廣泛利用。 主要工作的思路方法 將功能強(qiáng)大與應(yīng)用簡(jiǎn)單的單片機(jī)與應(yīng)用廣泛而且精度高的步進(jìn)電機(jī)結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，通過(guò)簡(jiǎn)單程序?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜操作，按照我們的要求控制電機(jī)運(yùn)行。在日常生活中，將兩者結(jié)合的設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)用在一定要求的實(shí)物中，不僅節(jié)約成本而且功能完善，安全可靠。雖然步進(jìn)電機(jī)的研究已經(jīng)很成熟，然而為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要，擁有不同功能的步進(jìn)電機(jī)被不斷研發(fā)出來(lái)，這就決定了我們必須熟練地對(duì)電機(jī)精確控制?！靖袷?，內(nèi)容不深入】 設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)目標(biāo) 這個(gè)課題就是用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)，通過(guò)具體的設(shè)計(jì)使我掌握： （1）、掌握AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程 （2）、熟悉步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理 （3）、掌握步進(jìn)電機(jī)的控制方法 （4）、掌握系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)方法 （5）、掌握系統(tǒng)印制板圖設(shè)計(jì)方法 （6）、掌握系統(tǒng)軟硬件調(diào)試方法 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容此步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下功能：(1) 鍵盤(pán)功能鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行方式的控制，數(shù)字鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)參數(shù)的設(shè)置。(2) 顯示器能夠顯示電機(jī)運(yùn)行的步數(shù)。(3) 通過(guò)鍵盤(pán)輸入預(yù)定步數(shù)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行預(yù)定工作的控制。本系統(tǒng)采用加速定位控制，避免了啟動(dòng)速度過(guò)大而使電機(jī)不能正常啟動(dòng)。(4) 通過(guò)點(diǎn)動(dòng)與低速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)位置的自由控制。設(shè)計(jì)成果形式（1） 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)度細(xì)則。（2） 系統(tǒng)硬件電路圖1張，系統(tǒng)程序流程圖1張。 （3） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份（含程序清單），實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、速度、位置的控制。 （4） 答辯演示文稿1份。 這個(gè)課題就是用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)，通過(guò)具體的設(shè)計(jì)使我掌握： （1）、掌握AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程 （2）、熟悉步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理 （3）、掌握步進(jìn)電機(jī)的控制方法 （4）、掌握系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)方法 （5）、掌握系統(tǒng)印制板圖設(shè)計(jì)方法 （6）、掌握系統(tǒng)軟硬件調(diào)試方法【寫(xiě)的太多，簡(jiǎn)單些】三、設(shè)計(jì)（研究）方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求可將設(shè)計(jì)分成兩部分來(lái)實(shí)現(xiàn)： 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路原理；，L297在單片機(jī)提供的時(shí)鐘脈沖下，產(chǎn)生穩(wěn)定頻率的四拍驅(qū)動(dòng)信號(hào)，信號(hào)經(jīng)L298放大后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的各相繞組，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)中斷延時(shí)程序改變單片機(jī)輸出的脈沖，步進(jìn)電機(jī)隨著不同的脈沖信號(hào)分別作正傳、反轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動(dòng)作。 軟件設(shè)計(jì)：采用中斷方式：。【方案寫(xiě)的太少】四、工作進(jìn)度安排3~4周 查閱文獻(xiàn)、搜集資料、熟悉理論知識(shí)5~6周 論證和擬定所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體方案，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告7~11周 撰寫(xiě)并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初槁，指導(dǎo)教師批改論文，給出指導(dǎo)意見(jiàn)，學(xué)生修 改論文，定初稿11~12周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13~15周 論文評(píng)閱及答辯 主要參考文獻(xiàn)[1] 李秉操，張登舉. 單片機(jī)接口技術(shù)及在工業(yè)控制中的應(yīng)用[M].西安:陜西電子出版社，1991：175189.[2] 荀殿棟，程宗匯. 實(shí)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：電子工業(yè)出版社,1980：212214.[3] 劉寶廷,程樹(shù)康. 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997：11.[4] 王曉明. 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002：5.[5] 陳隆昌,劉新正，：西安電子科技大學(xué)出版社，2000：232234.[6] ：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999：99100.[7] ：同濟(jì)大學(xué)出版社，1990：101157.[8] 孫建輝，1998,(1),2931.[9] 許永華，李剛，陳科，1995,(6), 1213.[10] :高等教育出版社，1996：286289.[11] :清華大學(xué)電子學(xué)教研組，1999：6568.[12] [J]. 測(cè)控技術(shù)，2002，(11)，6467.[13] 張迎新. ：國(guó)防科技大學(xué)出版社，1999：2028.[14] 彭華林等. WORKBENCH50 電子線路仿真，電子工業(yè)出版社，2000：1620.[15] 劉振棟. 一種設(shè)計(jì)獨(dú)特的步進(jìn)電機(jī)接口電路[J]. 電工技術(shù),2000,(1),1.六、指導(dǎo)教師意見(jiàn)簽字： 年 月 日 七、系畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文）工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)