三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書(存儲(chǔ)版)
【正文】 式 在這種工作方式下,A、B、C三相輪流通電,電流切換三次,磁場旋轉(zhuǎn)一周,轉(zhuǎn)子向前轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角。 系統(tǒng)的整體框圖下圖為系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方框圖，單片機(jī)80C51，ULN2003A驅(qū)動(dòng)芯片，三相步進(jìn)電機(jī)，7段LED數(shù)碼管等一些電路模塊組成。在步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí) ,為了防止因慣性而使電機(jī)軸產(chǎn)生順滑 ,則需采用合適的鎖定波形 ,產(chǎn)生鎖定磁力矩 ,鎖定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸 ,使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。三相雙三拍工作方式運(yùn)行時(shí)，通電順序?yàn)椋篈BBCCAAB。 按鍵狀態(tài)的讀取 方案1：把按鍵接到單片機(jī)的中斷口，若有按鍵按下，單片機(jī)接收到中斷信號(hào)，再通過軟件編寫的中斷程序來執(zhí)行中斷，優(yōu)點(diǎn)是接線簡單，簡化了電路，但軟件編寫較為復(fù)雜，不易掌握。這種方案的驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)點(diǎn)是使用電子器件聯(lián)接，電路比較簡單，但容易受干擾，信號(hào)不夠穩(wěn)定，缺點(diǎn)是器件較大而不便電路的集成，使用時(shí)很不方便，聯(lián)接時(shí)容易出錯(cuò)誤。在這次課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中我學(xué)到了很多知識(shí)，知道了三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的組成以及怎樣用80C51單片機(jī)去控制它，三相步進(jìn)電機(jī)的工作方式壓，這對(duì)我在課堂所學(xué)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)知識(shí)是個(gè)鞏固和加強(qiáng)，讓我把課堂所學(xué)的理論知識(shí)真實(shí)的用到實(shí)踐中，親自動(dòng)手，增強(qiáng)了我的動(dòng)手設(shè)計(jì)能力，對(duì)自己將來的學(xué)習(xí)和工作發(fā)展起到了很好的作用。本次課程設(shè)計(jì)使用80c51單片機(jī)作為主控芯片，利用ULN2003A集成電路作為三相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，采用單極性驅(qū)動(dòng)方式，使三相步進(jìn)電機(jī)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(shí)現(xiàn)的功能有:啟動(dòng)/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)。時(shí)間安排：2012年6月25日~2010年7月4日指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目錄摘要 31 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 4 4 42 設(shè)計(jì)方案的比較及選擇 5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jìn)電機(jī)控制工作原理 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 7 系統(tǒng)的整體框圖 74 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 8 總體設(shè)計(jì) 8 步進(jìn)電機(jī)控制電路 9 顯示電路 105系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 11 總體設(shè)計(jì) 11 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì) 146 系統(tǒng)仿真結(jié)果 17 相步進(jìn)電機(jī)三種工作方式 17 相步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)和停止 19 三相步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 20 三相步進(jìn)電機(jī)速度控制 21心得體會(huì) 22參考文獻(xiàn) 23附錄1：總電路圖 24附錄1：源程序 25摘要 本次計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)的題目是：三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的方案電路結(jié)構(gòu)比較簡單，設(shè)計(jì)思路很清晰清晰，用 Proteus軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào)仿真，結(jié)果比較直觀。2 設(shè)計(jì)方案的比較及選擇 電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行。通過對(duì)兩種方案進(jìn)行比較，我選擇通過軟件編寫來輸出顯示信號(hào)，即單片機(jī)直接和顯示器相連。在三相單三拍工作方式運(yùn)行時(shí)，通電順序?yàn)椋篈BCA。為了使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑 ,減小振動(dòng) ,可在步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的上升沿和下降沿采用細(xì)分的梯形波 ,可以減小步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角 ,提高電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。最后根據(jù)思路所設(shè)計(jì)出來的硬件圖設(shè)計(jì)相適應(yīng)的軟件。電路圖如下： 圖6 指示燈接線圖由80C51的P0口取出顯示碼，設(shè)計(jì)中我們主要用到4位顯示步數(shù)既可。1/m進(jìn)一步化簡得齒數(shù)z: (公式2)式中:m──相數(shù)。啟動(dòng)后再次讀取P3口數(shù)據(jù)，判斷工作方式并將對(duì)應(yīng)的用來存儲(chǔ)步進(jìn)電機(jī)工作方式字的數(shù)組首地址值給q。先把正反轉(zhuǎn)向的控制模型存放在內(nèi)存單元中，然后再逐一從單元中取出控制模塊并輸出。 圖16為步進(jìn)電機(jī)工作在停止?fàn)顟B(tài) 三相步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 圖17為三相步進(jìn)電機(jī)工作在正轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)K4接低電平。然后，通過該課程設(shè)計(jì)，初步理解了利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 int bs=0。 a=P3。0x04) //方式3模型 q=done3。 //，電機(jī)反轉(zhuǎn)，黃燈亮 if(aamp。 bs++。 for(i=0。 //將總步數(shù)的各位分別存在num數(shù)組中 num[1]=(n/10)%10。i++) { P2=k。j60。 } } }void delay2() { int i,j。tcishu。j++)。 if(a!=j) //判斷P3口狀態(tài)信號(hào)是否改變 { if(!(aa
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