三相步進電機控制系統(tǒng)的設計課程設計說明書(存儲版)
【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)過一個齒距角。 系統(tǒng)的整體框圖下圖為系統(tǒng)總體設計方框圖，單片機80C51，ULN2003A驅(qū)動芯片，三相步進電機，7段LED數(shù)碼管等一些電路模塊組成。在步進電機停轉(zhuǎn)時 ,為了防止因慣性而使電機軸產(chǎn)生順滑 ,則需采用合適的鎖定波形 ,產(chǎn)生鎖定磁力矩 ,鎖定步進電機的轉(zhuǎn)軸 ,使步進電機的轉(zhuǎn)軸不能自由轉(zhuǎn)動。三相雙三拍工作方式運行時，通電順序為：ABBCCAAB。 按鍵狀態(tài)的讀取 方案1：把按鍵接到單片機的中斷口，若有按鍵按下，單片機接收到中斷信號，再通過軟件編寫的中斷程序來執(zhí)行中斷，優(yōu)點是接線簡單，簡化了電路，但軟件編寫較為復雜，不易掌握。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。在這次課程設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。本次課程設計使用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)。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 設計任務和要求 4 4 42 設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)設計思路 7 系統(tǒng)的整體框圖 74 系統(tǒng)的硬件設計 8 總體設計 8 步進電機控制電路 9 顯示電路 105系統(tǒng)軟件設計 11 總體設計 11 關(guān)鍵模塊設計 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)課程設計的題目是：三相步進電機控制系統(tǒng)的設計。本次設計的方案電路結(jié)構(gòu)比較簡單，設計思路很清晰清晰，用 Proteus軟件進行聯(lián)調(diào)仿真，結(jié)果比較直觀。2 設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。通過對兩種方案進行比較，我選擇通過軟件編寫來輸出顯示信號，即單片機直接和顯示器相連。在三相單三拍工作方式運行時，通電順序為：ABCA。為了使電機轉(zhuǎn)動平滑 ,減小振動 ,可在步進電機控制脈沖的上升沿和下降沿采用細分的梯形波 ,可以減小步進電機的步進角 ,提高電機運行的平穩(wěn)性。最后根據(jù)思路所設計出來的硬件圖設計相適應的軟件。電路圖如下： 圖6 指示燈接線圖由80C51的P0口取出顯示碼，設計中我們主要用到4位顯示步數(shù)既可。1/m進一步化簡得齒數(shù)z: (公式2)式中:m──相數(shù)。啟動后再次讀取P3口數(shù)據(jù)，判斷工作方式并將對應的用來存儲步進電機工作方式字的數(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為步進電機工作在停止狀態(tài) 三相步進電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 圖17為三相步進電機工作在正轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時K4接低電平。然后，通過該課程設計，初步理解了利用計算機控制技術(shù)進行三相步進電機控制系統(tǒng)的設計。 int bs=0。 a=P3。0x04) //方式3模型 q=done3。 //，電機反轉(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)信號是否改變 { if(!(aa
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