【正文】 圖31 中斷服務(wù)子程序框圖 本程序使用資源：30H、31H——存放定時常數(shù)，低位在前； 32H~34H——存放絕對位置參數(shù)（假設(shè)用3字節(jié)），低位在前；35H、36H——存放步數(shù)（假設(shè)最大值占2字節(jié)），低位在前。因此，用步數(shù)等于0來判斷是否移動到目標位置，作為步進電動機停止運行信號。C9為加速電容，動態(tài)工作時，利用其旁路作用，使電機繞組電流上升加快，來改善電流波形的前沿，提高電機高頻性能[5]。二、功率放大電路 脈沖分配器8713的A、B、C三端輸出電流很小，而所用的三相反應(yīng)式步進電機驅(qū)動電流較大，每相靜態(tài)電流為3A。四相用11110腳，分別代表A、B、C、D；三相用1111腳，分別代表A、B、C14工作方式監(jiān)視。 三相步進電動機，單三拍，雙三拍，六拍216。硬件分配法由環(huán)行分配器來實現(xiàn)，軟件分配法由程序從計算機接口直接控制輸出脈沖的速度和順序[3]。第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行機構(gòu)，其轉(zhuǎn)子角位移與輸入脈沖的頻率成正比，通過改變脈沖頻率可以實現(xiàn)大范圍的調(diào)速；同時，步進電機易于與計算機和其他數(shù)字元件接口，因此被應(yīng)用于各種數(shù)字控制系統(tǒng)中[2]，本設(shè)計的步進電動機控制系統(tǒng)由單片機（控制電路），脈沖分配電路、功率放大電路（驅(qū)動電路）、步進電動機及電源系統(tǒng)組成組成。步進電機的轉(zhuǎn)速n可通過下式計算 （12）式中，f為步進電機每秒的拍數(shù)，成為步進電機的通電脈沖頻率。上述的通電控制方式，由于每次只有一相控制繞組通電，稱為三相當三拍控制方式，除此控制方式外，還有三相單、雙六拍工作方式和三相雙三拍控制方式，在三相單、雙六拍工作方式中，控制繞組通電順序為AABBBCCCAA或AACCCBBBAA。當B相改為C相時，同時可使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)過的角度為空間角度，如圖C相通電所示。勵磁繞組分為三相，分別為A、B、C三相繞組。 【關(guān)鍵詞】 單片機 步進電機控制系統(tǒng) 位置控制 加減速控制目錄摘要、關(guān)鍵詞3第一章 三相反應(yīng)式步進電動機原理及控制5 一 三相反應(yīng)式步進電機的工作原理5 二 步進電動機控制6第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計6 一 脈沖分配電路6 二 功率放大電路設(shè)計8第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計8 一 位置控制8 （一）位置控制設(shè)計8 （二）位置控制設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)8 二 加減速控制9 （一）加減速控制設(shè)計9 （二）加減數(shù)控制程序?qū)崿F(xiàn)11致謝詞12參考文獻12附錄1 系統(tǒng)程序13附錄2 位置控制單片機程序19附錄3 加減速控制單片機程序21 引言： 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理器以其強大的運算處理能力，較高的控制精度而在自動控制系統(tǒng)中普遍使用。總體安排及進度：第1周：到圖書管或上網(wǎng)查找資料 第2周：整理所找來的資料 第3周：初步完成本系統(tǒng)的設(shè)計給指導老師批改 第4周：根據(jù)老師的點評完善本系統(tǒng)的設(shè)計課題預期達到的效果：本文以單片機為控制核心，達到理想的步進電動機位置控制和加減速控制。步進電動機是純粹的數(shù)字控制電動機，它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電動機就轉(zhuǎn)一個角度，因此非常適合于單片機控制。為了提高步進電機控制系統(tǒng)的動態(tài)性能和控制精度提出基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計方法，包括系統(tǒng)硬件、軟件及加減速控制算法的設(shè)計。在定子繞組上有三對磁極，磁極上裝有勵磁繞組。當A相斷電，改為B相通電時，同A相通電情況一樣，磁通也要經(jīng)過磁阻最小的路徑形成閉合回路，這樣轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)過一定角度，使轉(zhuǎn)子齒4與B相對齊，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過的角度為，如圖B相通電所示。在步進電機控制過程中，定子繞組每改變一次通電方式，稱為一拍。步進電機的步距角可通過下式計算 （11） 式中的m為步進電機的相數(shù)，對于三相步進電機；C為通電狀態(tài)系數(shù)，對于單拍或雙拍方式工作時；單雙拍混合方式時；為步進電機轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。模擬控制已經(jīng)逐漸被使用單片機為主的混合控制和全數(shù)字控制所取代。給三相繞組輪流供電被稱為脈沖分配，實現(xiàn)脈沖分配的方法有硬件法和軟件法兩種。8713屬于單極性控制，用于控制三相和四相步進電機，可以選擇以下不同的工作方式：216。低電平有效10，1112，13輸出端。因此CPU的負擔減少很多。R15為限流電阻，保證電流穩(wěn)態(tài)值；D2為續(xù)流二極管，防止3DD15關(guān)斷時繞組反電勢擊穿管子。 位置控制（一）位置控制設(shè)計步進電動機每走一步，步數(shù)減1，如果沒有失步的存在，當執(zhí)行機構(gòu)到達目標位置時，步數(shù)正好為0。（二）位置控制設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)中斷服務(wù)子程序框圖，如圖31所示，每兩次中斷步進電動機才走一步。 圖32 指數(shù)加減速曲線圖 系統(tǒng)按指數(shù)曲線加減速時，驅(qū)動脈沖頻率f與升數(shù)時間t的關(guān)系為： （31）式中fm為步進電機最高運行頻率；是決定時間快慢的時間常數(shù)，實際工作中可由實驗來確定。各分檔速度的內(nèi)運行速度Nk為： （36）則加速過程總步數(shù)Nr為： （37）執(zhí)行加速控制時，對每檔的速度讀要計算在此臺階上應(yīng)走步數(shù)，然后以遞減方式查詢。（二）加減數(shù)控制程序?qū)崿F(xiàn) 本程序的資源分配如下： R0——中間寄存器； R1——存儲速度級數(shù)；R2——存儲級步數(shù)； R3——加減速狀態(tài)指針，加速時指向35H，恒速時指向37H，減速時指向3AH； 32H~34H——存放絕對位置參數(shù)（假設(shè)用3字節(jié)），低位在前； 35H~36H——存放加速總步數(shù)（假設(shè)用2字節(jié)），低位在前； 37H~39H——存放恒速總步數(shù)（假設(shè)用3字節(jié)），低位在前； 3AH~3BH——存放減速總步數(shù)（假設(shè)用2字節(jié)），低位在前定時常數(shù)系列存放在以ABC為起始地址的ROM中。電機及拖動。[J]?；瘜W工業(yè)出版社，2007[4]王曉明?；贏T89C52單片機的步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計。[J]。停定時器 SJMP POS5 ；退出POS4：CLR C CLR TRO ；停定時器 MOV A，TL0 ；取TL0當前值 ADD A，08H ；加8個機械周期 ADD A，30H ；加定時常數(shù)（低8位） MOV TL0，