【正文】 交流電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的主要差距，是國外對交流電動(dòng)機(jī)的控制理論與工程分析和應(yīng)用能力強(qiáng)，先進(jìn)的控制理論作為軟件，寫在控制器內(nèi)部。 國外在大功率的工業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)上，目前基本不使用大扭矩步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，因?yàn)閺尿?qū) 動(dòng)電路的成本，效率，噪音，加速度，絕對速度，系統(tǒng)慣量與最大扭矩比來比較，比較不劃算，還是用直流電動(dòng)機(jī)，加電動(dòng)機(jī)編碼器整體技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高。 rotation 臨沂大學(xué) 目 錄 1 引言 ............................................................. 1 課題研究的目的和意義 ................................................ 1 國內(nèi)外研究概況 ...................................................... 1 2 步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)簡介 ............................................... 1 步進(jìn)電機(jī)介紹 ........................................................ 1 ................................................ 6 單片機(jī)原理 .......................................................... 8 3 硬件電路的設(shè)計(jì) .................................................. 12 系統(tǒng)整圖 ........................................................... 12 電源部分 ........................................................... 12 最小系統(tǒng) ........................................................... 13 驅(qū)動(dòng)部分 ........................................................... 14 狀態(tài)指示部分 ....................................................... 14 按鍵部分 ........................................................... 14 時(shí)鐘部分 ........................................................... 15 復(fù)位部分 ........................................................... 15 KEILUVISION簡介與調(diào)試 ............................................... 15 PROTEUS仿真步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn) ............................................ 16 PROTEUS仿真步進(jìn)電 機(jī)反轉(zhuǎn) ............................................ 17 PROTEUS仿真總圖與 PROTEUS簡介 ........................................ 17 4 軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 23 系統(tǒng)開發(fā)軟硬件環(huán)境 ................................................. 23 系統(tǒng)程序框圖 ....................................................... 24 系統(tǒng)程序 ........................................................... 25 6 結(jié)論 ............................................................ 31 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................ 33 致 謝 ............................................................ 34 臨沂大學(xué) 1 1 引言 課題研究的目的和意義 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是用電脈沖信號進(jìn)行控制，將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的微電動(dòng)機(jī)，它最突出 的優(yōu)點(diǎn)是可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速，快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動(dòng)等，并且用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價(jià)，又 非常可 行 ，因此在 打印機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等 眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 ： 步進(jìn)電機(jī)；脈寬調(diào)制；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；單片機(jī)；轉(zhuǎn)動(dòng) 臨沂大學(xué) Design of The Control System of Stepmotor The openloop system which is posed by stepmotor is simple, cheap and very practical, so there are very wide range of applications in printers and other office automation equipment and various control devices, and many other fields. This article describes one design of stepmotor system based on program of the preparation of a motor , reverse, adjust speed, stop is written by pile language. The above functions are realized through the microcontroller, motor driver chip ULN2020 and correspond key , and the work state of stepper motor is diaplayed through the lightemitting diode. This article introduces the principle of stepper motor and singlechip microputer, the system hardware circuit, the program ponents, while software and hardware for the debugging, at the same time introduces the problems which are appeared in the debugging process and the solutions of the problems . The design has the advantages of clear , high reliability, strong stability, and the abovementioned functions are realized through the debugging. Key words: Stepping motor。 臨沂大學(xué) 畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 臨沂大學(xué) 摘 要 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由于用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價(jià)，又非?？尚?，因此在打印機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。該設(shè)計(jì)具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過調(diào)試實(shí)現(xiàn)了上述功能。 singlechip。中國在文化大革命中已經(jīng)生產(chǎn)和應(yīng)用，例如江蘇、北京都生產(chǎn)，而且都在各行業(yè)使用，驅(qū)動(dòng)電路所有半導(dǎo)體器件都是完全國產(chǎn)化的，當(dāng)時(shí)是全分立元器件構(gòu)成的邏輯運(yùn)算電路，還有電容耦合輸入的計(jì)數(shù)器，觸發(fā)器，環(huán)形分配器。國外用許多現(xiàn)代的手段將步進(jìn)電機(jī)排擠出驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，除了前面提到的旋轉(zhuǎn)編碼器，打印機(jī)還使用光電編碼帶或感應(yīng)編碼帶配合直流電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)直線位移控制。 2 課步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)簡介 步進(jìn)電機(jī)介紹 步進(jìn)電機(jī)概述 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)。 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。 正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。常用 m 表示。 定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子 自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的） 靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。用百分比表示：誤差 /步距角 *100%。 最大空載起動(dòng)頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。 要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，使采用小電感大電流的電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的角位移量與脈沖數(shù)成正比，它的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率 (f)成正比，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，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。 臨沂大學(xué) 4 圖 1 四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖 開始時(shí)，開關(guān) SB接通電源， SA、 SC、 SD斷開， B相磁極和轉(zhuǎn)子 0、 3號齒對齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的 4號齒就和 C