畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 參數(shù) , 分別存放在變量 distance 、 rate 、 mand 中 , 每執(zhí)行完一條指令后 ,用變量 k 、 n 記錄當(dāng)前位置及轉(zhuǎn)向 , 以便下一條指令執(zhí)行時(shí) , 能由當(dāng)前位置繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)由于電動(dòng)機(jī)有正反轉(zhuǎn)要求，所以脈沖分配器的輸出既是周期性的，又是可逆的，因此，也可稱之為環(huán)形分配器。 TL0=0x18。 if(direction == 1) { i++。 功能介紹 主函數(shù)流程圖，如圖 （ 1）所示： 圖 （ 1） 五、 結(jié)論 步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)具有成本低、簡(jiǎn)單、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。 在他們身上我學(xué)到了許多東西，尤其是做不出來(lái)死不休的那種干勁，一種年輕人的執(zhí)著與堅(jiān)定信念。 感謝此次指導(dǎo)我完成這篇論文的老師，正因?yàn)橛心?的指導(dǎo)和修改才有我這篇論文的完成。 P1_2 = pulse[i][2]。 } gorun()。 static int n=0。控制輸 送給電機(jī)的脈沖數(shù)就可以控制電機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)角數(shù)；控制輸送給電機(jī)的脈沖頻率就可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速；控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，實(shí)際就是控制脈沖輸送給電機(jī)繞組的順序分配，這種分配稱為環(huán)行分配。下位控制單片機(jī)部分 下位控制程序的主要功能包括串口初始化、定時(shí)器 1 初始化并設(shè)定相應(yīng)的傳送波特率、中斷接收指令、指令解釋、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等 , 采用 keilc 編寫。但是，對(duì)于那些計(jì)算工作量比較大的系統(tǒng)，也可以采用高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合使用的辦法，即數(shù)據(jù)采集、判斷、及控制輸出程序用匯編語(yǔ)言，而對(duì)于那些較為復(fù)雜的計(jì)算可采用高級(jí)語(yǔ)言。軟件設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面如下： (1)可靠性設(shè)計(jì)為保證系統(tǒng)軟件的可靠性，通常設(shè)計(jì)一個(gè)自診斷程序，定時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。四相四拍的脈沖分配方式為 ABCDA 或者 DCBAD,四相八拍的分配方式為 AABBBCCCDDDAA 或者順序顛倒過(guò)來(lái)。因而不同的場(chǎng)合采取不同的的驅(qū)動(dòng)方式，到目前為止，驅(qū)動(dòng)方式一般有 以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動(dòng)、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。這里以定時(shí)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)整的重裝初值主要考慮兩個(gè)因素 :一是中斷響應(yīng)所需的時(shí)間 。但占用 CPU 時(shí)間長(zhǎng) ,不能在運(yùn)行時(shí)處理其他工作 ,因此只適合較簡(jiǎn)單的控制過(guò)程。 167。 步進(jìn)電機(jī)控制原理 步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移 在步進(jìn)電機(jī)中，控制繞組每改變一次通電方式，稱為一拍，每一拍轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角 ，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制?？傮w方案的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)被控對(duì)象的任務(wù)及工藝要求而確定的。 θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù) J*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為 50 齒電機(jī)為例。稱之為失步。 ： 步進(jìn)電機(jī)在中低速時(shí)具有較大 的轉(zhuǎn)矩，故能夠較同級(jí)伺服電機(jī)提供更大的扭力輸出。 176。 TORQUE： DETENT TORQUE 是指步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。 /176。整步工作時(shí)為 176。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 二、 步進(jìn)電機(jī)概述 167。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)突出的優(yōu)點(diǎn)是它可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過(guò)改變 脈 沖 頻 率 來(lái) 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(kāi) 環(huán) 系 統(tǒng) 既 簡(jiǎn) 單 、廉 價(jià) ，又 非 常 可 ， 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 取 決于 脈 沖 頻 率 、轉(zhuǎn) 子 齒 數(shù) 和 拍 數(shù) 。從 前 必 須 由 模 擬電 路 或 數(shù) 字 電 路 實(shí) 現(xiàn) 的 大 部 分 功 能 ，現(xiàn) 在 已 能 用 單 片 機(jī) 通 過(guò) 軟 件 方法 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 了 。 例 如 精 密 的 測(cè) 量 設(shè) 備 （ 功 率 計(jì) ， 示波器 ， 各種分析儀 ）。本文闡述了步進(jìn)電機(jī)的基本知識(shí)和特性 ,提出了基于單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) .本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制 ,實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件相結(jié)合的控制方法，用軟件代替環(huán)形分配器 ,達(dá)到了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制 .該 系 統(tǒng) 以PC 機(jī) 作 為 上 位 機(jī) ，以 單 片 機(jī) 作 為 下 位 機(jī) ,PC 機(jī) 能 夠 將 控 制 指 令 和 參 數(shù) 發(fā) 送到 單 片 機(jī) ，保 證 單 片 機(jī) 能 夠 準(zhǔn) 確 、及 時(shí) 地 發(fā) 出 控 制 信 號(hào) ，通 過(guò) 驅(qū) 動(dòng) 器 驅(qū) 動(dòng)步 進(jìn) 電 機(jī) 上 作 ?？?使 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 控 制 更 加 方 便 ，靈 活 ， 具 有 高 的 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 率 、良 好 的 實(shí)時(shí) 性 、 較 高 的 穩(wěn) 定 性 和 友 好 的 人 機(jī) 對(duì) 話 功 能 。 現(xiàn) 代 的 單 片 機(jī) 普 遍 具 備 通 信 接 口 ， 可 以 很 方 便 地 與 計(jì) 算 機(jī) 進(jìn) 行數(shù)據(jù)通信 ， 為 在 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 和 通 信 設(shè) 備 間 的 應(yīng) 用 提 供 了 極 好 的 物 質(zhì)條件 ， 現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制 ， 從手機(jī) ,電 話 機(jī) 、小 型 程 控 交 換 機(jī) 、樓 宇 自 動(dòng) 通 信 呼 叫 系 統(tǒng) 、列 車 無(wú) 線 通 信 、再 到 日 常 工 作 中 隨 處 可 見(jiàn) 的 移 動(dòng) 電 話 ， 集 群 移 動(dòng) 通 信 ， 無(wú) 線 電 對(duì) 講機(jī)等 。步 進(jìn)電 機(jī) 是 一 種 用 于 開(kāi) 環(huán) 控 制 的 驅(qū) 動(dòng) 元 件 。研 制 一 種 高 性 價(jià) 比 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 器 及 其 控 制 系 統(tǒng) 具 有 重要的意 義?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)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(guò)控制脈沖頻率來(lái)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。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛 . 167。電機(jī)相數(shù)不同它們的步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距 角為 176。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則‘相數(shù)’將變得沒(méi)有意義，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。 步進(jìn)電機(jī)的特征 ： 步進(jìn)電機(jī)最大特征即是能夠簡(jiǎn)單的做到 高精度的定位控制。 ： 步進(jìn)電機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下 (無(wú)脈波信號(hào)輸入時(shí) )，仍具有 激磁保持力，故即使不依靠機(jī)械式的剎車，也能做到停止位置的保持。 167。 （ 5） 最大空載的運(yùn)行頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是微型機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部件之一。其基本原理作用如下： (1)控制換相順序 通電換相這一過(guò)程稱為脈沖分配。 信號(hào)發(fā)生 通過(guò)對(duì)單片機(jī)的 IO口置高低點(diǎn)電平來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào) 步進(jìn)脈沖產(chǎn)生電路 ，在采用單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中 ,控制系統(tǒng)的 CP脈沖的頻率或換向周期實(shí)際上是控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行速度。當(dāng)定時(shí)器起動(dòng)后 ,定時(shí)器從裝載的初值開(kāi) 始對(duì)系統(tǒng)及其周期進(jìn)行加計(jì)數(shù) 。用定時(shí)中斷方式控制電動(dòng)機(jī)變速時(shí) ,實(shí)際上是不斷改變定時(shí)器裝
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