三相步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計說明書(已修改)
2025-08-15 08:48 本頁面
【正文】 武漢理工大學《計算機控制技術(shù)》課程設(shè)計說明書課程設(shè)計任務(wù)書學生姓名： 專業(yè)班級： 自動化0902班 指導教師： 工作單位： 自動化學院 題 目: 三相步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計初始條件：設(shè)計一個三相步進電機控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有如下功能：用K0K2做為通電方式選擇鍵，K0為三相單三拍，K1為三相雙三拍，K2為三相六拍；K3為啟動/停止控制；K4方向控制（正反轉(zhuǎn)）；K5速度控制（快慢兩檔）；用4位LED數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。用3個發(fā)光二極管顯示狀態(tài)：正轉(zhuǎn)時紅燈亮，反轉(zhuǎn)時黃燈亮，不轉(zhuǎn)時綠燈亮。要求完成的主要任務(wù): 1． 硬件設(shè)計：系統(tǒng)總原理圖及各部分詳細原理圖2． 軟件設(shè)計：系統(tǒng)總體流程圖、步進電機單三拍，雙三拍，三相六拍各模塊流程圖、顯示模塊流程圖等3． 編寫程序：能夠完成上述任務(wù)4． 完成符合要求的設(shè)計說明書。時間安排：2012年6月25日~2010年7月4日指導教師簽名： 年 月 日系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日目錄摘要 31 設(shè)計任務(wù)和要求 4 4 42 設(shè)計方案的比較及選擇 5 電機驅(qū)動選擇方案 5 LED顯示選擇方案 5 按鍵狀態(tài)的讀取 53 控制系統(tǒng)的工作原理 5 步進電機控制工作原理 5 系統(tǒng)設(shè)計思路 7 系統(tǒng)的整體框圖 74 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 8 總體設(shè)計 8 步進電機控制電路 9 顯示電路 105系統(tǒng)軟件設(shè)計 11 總體設(shè)計 11 關(guān)鍵模塊設(shè)計 146 系統(tǒng)仿真結(jié)果 17 相步進電機三種工作方式 17 相步進電機啟動和停止 19 三相步進電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 20 三相步進電機速度控制 21心得體會 22參考文獻 23附錄1：總電路圖 24附錄1：源程序 25摘要 本次計算機控制技術(shù)課程設(shè)計的題目是：三相步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計。本次課程設(shè)計使用80c51單片機作為主控芯片，利用ULN2003A集成電路作為三相步進電機的驅(qū)動電路，采用單極性驅(qū)動方式，使三相步進電機能在（1）三相單三拍，（2）三相雙三拍，（3）三相六拍三種工作方式下正常工作；能實現(xiàn)的功能有:啟動/停止控制、方向控制；速度控制（快慢兩檔）；用4位LED數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。用3個發(fā)光二極管顯示狀態(tài)：正轉(zhuǎn)時紅燈亮，反轉(zhuǎn)時黃燈亮，不轉(zhuǎn)時綠燈亮。本次課程設(shè)計采用80C51單片機作為主控芯片，程序采用C語言來編寫，驅(qū)動電路采用ULN2003A集成電路，顯示器采用7SEGMPX4CC,即四個共陰二極管顯示器，P0接段碼，并用8 只500歐左右電阻上拉。P2的4 位IO口接位選碼。用三個發(fā)光二極管顯示電路的轉(zhuǎn)動狀況，紅燈指示正傳，黃燈指示反轉(zhuǎn)，綠燈指示不轉(zhuǎn)。采用Proteus軟件進行仿真。在Keil uVsuon3編程環(huán)境下編程和編譯生成HEX文件，導入到80C51單片機，實現(xiàn)對各個模塊的控制，實現(xiàn)我們所需要的功能。本次設(shè)計的方案電路結(jié)構(gòu)比較簡單，設(shè)計思路很清晰清晰，用 Proteus軟件進行聯(lián)調(diào)仿真，結(jié)果比較直觀。在這次課程設(shè)計學習中我學到了很多知識，知道了三相步進電機控制系統(tǒng)的組成以及怎樣用80C51單片機去控制它，三相步進電機的工作方式壓，這對我在課堂所學的計算機控制技術(shù)知識是個鞏固和加強，讓我把課堂所學的理論知識真實的用到實踐中，親自動手，增強了我的動手設(shè)計能力，對自己將來的學習和工作發(fā)展起到了很好的作用。 關(guān)鍵字：三相步進電機、單片機、Proteus三相步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計1 設(shè)計任務(wù)和要求 設(shè)計一個三相步進電機控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有如下功能：用K0K2做為通電方式選擇鍵，K0為三相單三拍，K1為三相雙三拍，K2為三相六拍；K3為啟動/停止控制、K4方向控制；K5速度控制（快慢兩檔）；用4位LED數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。用3個發(fā)光二極管顯示狀態(tài)：正轉(zhuǎn)時紅燈亮，反轉(zhuǎn)時黃燈亮，不轉(zhuǎn)時綠燈亮。要求完成的主要任務(wù): 1．硬件設(shè)計：系統(tǒng)總原理圖及各部分詳細原理圖2．軟件設(shè)計：系統(tǒng)總體流程圖、步進電機單三拍，雙三拍，三相六拍各模塊流程圖、顯示模塊流程圖等3．編寫程序：能夠完成上述任務(wù)4．完成符合要求的設(shè)計說明書。 題目要求設(shè)計一個三相步進電機控制系統(tǒng)，它需要具有以下幾個基本功能：,能夠以三相單三拍工作方式運行，通電順序為：ABCA。三相雙三拍工作方式運行，通電順序為：ABBCCAAB。三相六拍工作方式運行，通電順序為：AABBBCCCAA,因此要輸出相應(yīng)的控制字進行控制.（快和慢）控制，能夠改變電機運行的方向和速率.，可以采用共陰極的LED數(shù)碼管對步數(shù)進行顯示。2 設(shè)計方案的比較及選擇 電機驅(qū)動選擇方案方案1：使用功率三極管等電子器件搭建成功率驅(qū)動電路來驅(qū)動電機的運行。這種方案的驅(qū)動電路的優(yōu)點是使用電子器件聯(lián)接，電路比較簡單，但容易受干擾，信號不夠穩(wěn)定，缺點是器件較大而不便電路的集成，使用時很不方便，聯(lián)接時容易出錯誤。方案2：使用專門的電機驅(qū)動芯片ULN2003A來驅(qū)動電機運行。驅(qū)動芯片的優(yōu)點是便于電路的集成，且驅(qū)動電路簡單，驅(qū)動信號很穩(wěn)定，不易受外界環(huán)境的干擾，因而設(shè)計的
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