單片機(jī)課程設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(已修改)
2025-07-11 12:04 本頁面
【正文】 單片機(jī)原理實(shí)訓(xùn)說明書題 目： 步進(jìn)電機(jī)控制器 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2011 年 12 月 29 日29桂林電子科技大學(xué)實(shí)訓(xùn)說明書用紙摘 要步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的精密執(zhí)行元件，具有快速起動(dòng)和停止的特點(diǎn)。其驅(qū)動(dòng)速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步,具有較高的重復(fù)定位精度, 并能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié)。它的運(yùn)行速度和步距不受電源電壓波動(dòng)及負(fù)載的影響, 因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換、速度控制和位置控制系統(tǒng)。本文在分析了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性、斬波恒流細(xì)分驅(qū)動(dòng)原理和混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003AN的性能、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合AT89C52單片機(jī)，設(shè)計(jì)出了混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；AT89C52單片機(jī)；ULN2003AN驅(qū)動(dòng)。 AbstractStepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive amp。negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analogtodigital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constantcurrent subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2003AN the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip puter, designed a hybrid stepping motor driver circuit. Key words: Stepping motor。 AT89C52 single chip puter。 ULN2003AN driver.目 錄第1章 步進(jìn)電機(jī)的原理介紹 2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 3 步進(jìn)電機(jī)24BYJ48的相關(guān)電氣參數(shù) 3 步進(jìn)電機(jī)的基本術(shù)語 4 相數(shù) 4 拍數(shù) 4 步距角 4 信號(hào)分配 4第2章 總體設(shè)計(jì)思路 5 方案與設(shè)計(jì)思路 5 總框圖 5第3章 程序設(shè)計(jì) 5 主程序 5 LCD及檔位顯示程序 6 7 8第4章 硬件設(shè)計(jì) 9 硬件的設(shè)計(jì)與選取 9 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 9 單片機(jī)的選取 10 液晶LCD1602顯示模塊 10 按鍵電路設(shè)計(jì) 11 時(shí)針產(chǎn)生電路 11 硬件的總體電路連接 12第5章 調(diào)試與故障分析 13 軟件編寫及調(diào)試 13 調(diào)試過程及相關(guān)顯示結(jié)果 14 故障分析及解決方法 15第6章 心得體會(huì) 15第7章 參考文獻(xiàn) 17 附件 18 系統(tǒng)原理圖 19 開發(fā)板實(shí)物圖： 19 元器件清單 19 源程序清單 28第1章 步進(jìn)電機(jī)的原理介紹 步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。可以通過控制脈沖個(gè)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。本次設(shè)計(jì)是采用步進(jìn)電機(jī)28BYJ48型四相八拍電機(jī)，電壓為DC5V—DC12V。當(dāng)對步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)對應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度（一個(gè)步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距。四相步進(jìn)電機(jī)可以在不同的通電方式下運(yùn)行，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（ABCDA。），雙（雙相繞組通電）四拍（ABBCCDDAAB。），八拍（AABBBCCCDDDAA。）其相序分配表如下： 步進(jìn)電機(jī)24BYJ48的相關(guān)電氣參數(shù)：12VDC(另有電壓：5V、6V、24V)：4：1/64(另有減速比：1/11/32)：176。/64：4相8拍：200Ω177。7%(25℃)(按客戶要求而定：80、130歐姆)：≥600Hz：≥1000Hz：≥(120Hz)：≥：＞10MΩ(500V)：600VAC/1mA/1S：A：＜50K(120Hz)：＜40dB(120Hz)：大約40g：GB1804m：CCW 步進(jìn)電機(jī)的基本術(shù)語 相數(shù)產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)，常用m表示。 拍數(shù)完成一個(gè)磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，比如說本次設(shè)計(jì)中使用的24BYJ48有單（單相繞組通電）四拍（ABCDA。），雙（雙相繞組通電）四拍（ABBCCDDAAB。），八拍（AABBBCCCDDDAA。） 步距角對應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=（俗稱半步）。 信號(hào)分配四相步進(jìn)電機(jī)按照其通電方式的不同，可以分為單四拍，雙四拍和雙八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，而八拍的步距角則是單四拍與雙四拍的一半。單（單相繞組通電）四拍（ABCDA。），雙（雙相繞組通電）四拍（ABBCCDDAAB。），八拍 （AABBBCCCDDDAA。）。這
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