【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文題 目 基于 Proteus 的步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制仿真 摘要I畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）II學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘要III注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300 字左右） 、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論） 、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等） ，文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IV摘 要步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移(或線位移)的電磁裝置，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不需要 A/D 轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成為角位移，所以被認(rèn)為是理想的數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行元件，由于其精確性以及其良好的性能在實(shí)際當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹了以 51 系列單片機(jī) AT89S51 為控制核心所設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，從系統(tǒng)的硬件仿真電路以及軟件的設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。并且由傳感器 FCSPX302 采集轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進(jìn)而進(jìn)行關(guān)于速度的閉環(huán)控制，經(jīng)過仿真驗(yàn)證電路證明，該仿真控制系統(tǒng)的隨動(dòng)性能好，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好。關(guān)鍵詞： 步進(jìn)電機(jī)，閉環(huán)，控制摘要VABSTRACTIIIABSTRACTStepper motor is a pulse signal is converted into the corresponding angular displacement (or linear displacement) of electromagic devices, because step motor does not need A/D conversion, digital pulse signal can be directly transformed into angular displacement, so It is considered to be an ideal actuator of CNC machine tools. Because of its good performance and accuracy in practice has been widely applied. This paper introduces to 51 series microcontroller AT89S51 as control core design of stepping motor control system, From the hardware circuit simulation and software design and implementation of stepper motor control. And use the acquisition speed data sensor FCSPX302 to make up a closedloop of speed control system. Through the circuit simulation prove, dynamic performance with the simulation of the control system, strong antiinterference ability, good stability.KEY WORDS: Stepper motor， Closed loop，Control西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IV目 錄V目 錄1 緒論 ..............................................................1 步進(jìn)電機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................1 研究主要內(nèi)容及其意義 ..........................................2 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制優(yōu)點(diǎn) ......................................32 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的介紹 ..................................................5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本原理 ..........................................5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分類 ................................................5 步進(jìn)電機(jī)的一些基本參數(shù) ........................................5 電機(jī)的拍數(shù) ................................................5 電機(jī)固有步進(jìn)角 ............................................6 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù) ............................................6 步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu) ..................................................6 步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn) ............................................7 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制原理 ..........................................7 換相順序的控制 ............................................8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向控制 ......................................8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度控制 ......................................8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的位置控制 ......................................8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) ..............................................93 主要芯片介紹 .....................................................11 89S5L單片機(jī)簡介 ..............................................11 單片機(jī)的引腳功能 .........................................11 單片機(jī)的主要特性 .........................................11 L298 簡介 .....................................................12 L298 的原理 ...............................................12 L298 概述 .................................................12 光電開關(guān) .....................................................144 硬件設(shè)計(jì) .........................................................15 總體設(shè)計(jì)方框圖 ...............................................15 系統(tǒng)仿真圖 ...................................................15 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方式選擇 .....................................16 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式選擇 .....................................17西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科畢業(yè)生（論文）VI 鍵盤電路設(shè)計(jì) .................................................17 鍵盤原理圖 ...............................................17 鍵盤功能 .................................................18 顯示電路 .....................................................18 測速電路 .....................................................195 軟件設(shè)計(jì) .........................................................21 PID 控制算法 ..................................................21 位置式 PID 的控制算法 .....................................21 增量式 PID 的控制算法 .....................................22 主程序 .......................................................236 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 ...................................................25 測量轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速比較 .......................................25 結(jié)論 .........................................................25總結(jié) ...............................................................27致謝 ...............................................................29參考文獻(xiàn) ...........................................................31附錄 A 電路原理圖（PROTEL） ........................................33附錄 B 電路仿真圖（PROTEUS） .......................................34附錄 C 程序 ........................................................35Err