算機(jī)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算機(jī)控制(已修改)
2025-08-10 11:15 本頁面
【正文】 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算機(jī)控制 課 程 名 稱 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 部 名 稱 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 08 自動(dòng)化 (1) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn) C204 課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí) 1 周 指 導(dǎo) 教 師 金陵科技學(xué)院教務(wù)處制 成績 8 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算機(jī)控制 摘 要 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)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，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，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)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 本文應(yīng)用單片機(jī) AT89C52 和脈沖分配器 PMM8713，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，光電隔離器 4N25 等，構(gòu)建了步進(jìn)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)器為一體的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。通過 AT89C52 和脈沖分配器 PMM8713 完成步進(jìn)電機(jī)的各種運(yùn)行控制方式，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)在 3 相 6 拍的工作方式下的正反轉(zhuǎn)控制和加減速控制。 整個(gè) 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，通過人機(jī)交互換接口可實(shí)現(xiàn)各功能設(shè)置，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單。該系統(tǒng)可應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)在機(jī)電一體化控制等大多數(shù)場合。 關(guān)鍵詞 ： 步進(jìn)電機(jī) 。單片機(jī)控制 。 AT89C52。步距角 8 第 1 章 單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)的選擇 在生產(chǎn)或使用中步進(jìn)電機(jī)主要由步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。所以選擇好步進(jìn)電機(jī)，主要選擇步進(jìn)電機(jī)的三大要素；一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來了。 步距角的選擇 電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度 的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有 /（五相電機(jī)）、 /（二、四相電機(jī)）、 /3度 （三相電機(jī)）等。 靜力矩的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí) 主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的 23倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長度便能確定下來（幾何尺寸） 電流的選擇 靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓） 總的來說，選擇步進(jìn)電機(jī)應(yīng)該按照以下步驟（圖 1）進(jìn)行 圖 1 步進(jìn)電機(jī)選擇步驟 8 單片機(jī)的選擇 本設(shè)計(jì)的控制核心是單片機(jī) AT89C52。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2所示： 圖 2 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) AT89C52是一種低功耗、高性能 COMS 8位微控制器，具有 8KB系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash存儲(chǔ)器允許程序存儲(chǔ)器 ISP可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和可 ISP編程的 Flash存儲(chǔ)器，使得AT89C52為眾多嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8KBFlash存儲(chǔ)器，
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