單片機課程設計-二維步進電機控制系統(tǒng)(完整版)
【正文】 實行計算機和單片機之間的通信，將在計算機里面編寫好的程序下載到單片機芯片當中。具體程序的講解將在本章各節(jié)做詳細講解。在本設計中作為電機正常工作比較重要的電機驅動模塊，本設計中是采用驅動芯片L298及其外圍電路來實現(xiàn)的，其特點是成本低，可靠性高，出現(xiàn)問題容易維護，實現(xiàn)相對容易等特點?！敖Y論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。圖中80C51選用頻率6Hz的晶振，選用較高晶振的目的是為了在方式2下盡量減小80C51對輸入脈沖信號周期的影響。 控制電路的設計圖第3章 系統(tǒng)的硬件設計 系統(tǒng)設計方案的簡述本設計采用單片機80C51來作為整個步進電機控制系統(tǒng)的運動控制核心部件，采用了環(huán)形分配器L297來控制脈沖分配及功率放大器L298及其外圍電路構成了整個系統(tǒng)的驅動部分，再加上作為執(zhí)行部件的步進電機來構成了一個基本的步進電機控制系統(tǒng)。 步進電機實際上是一個數(shù)字\角度轉換器，也是一個串行的數(shù)\模轉換器。由于本設計的設計目的更注重整個系統(tǒng)的有機結合，所以只采用反應式步進電機[7]。它的結構簡單，成本低，步距角可以做得很小，但動態(tài)性能較差。由于單片機的強大功能，還可設計大量的外圍電路，鍵盤作為一個外部中斷源，設置了步進電機正轉、反轉、檔次、停止等功能，采用中斷和查詢相結合的方法來調(diào)用中斷服務程序，完成對步進電機的最佳控制，顯示器及時顯示正轉、反轉速度等狀態(tài)。他們都是利用電和磁的相互作用來實現(xiàn)向機械能能的轉換。步進電機是一種將數(shù)字信號直接轉換成角位移或線位移的控制驅動元件, 具有快速起動和停止的特點。因為步進電動機組成的控制系統(tǒng)結構簡單，價格低廉，性能上能滿足工業(yè)控制的基本要求，所以廣泛地應用于手工業(yè)自動控制、數(shù)控機床、組合機床、機器人、計算機外圍設備、照相機,投影儀、數(shù)碼攝像機、大型望遠鏡、衛(wèi)星天線定位系統(tǒng)、醫(yī)療器件以及各種可控機械工具等等。本文應用單片機、步進電機驅動芯片、和鍵盤陣列，構建了集步進電機控制器和驅動器為一體的步進電機控制系統(tǒng)。環(huán)形分配器其功能由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)，采用軟件編程的辦法實現(xiàn)脈沖的分配。反應式步進電機有單段式和多段式兩種類型；(2)永磁式步進電機(Permanent Magnet，簡稱PM)永磁式步進電機的轉子是用永磁材料制成的，轉子本身就是一個磁源。 步進電機的工作原理步進電機在結構上也是由定子和轉子組成，可以對旋轉角度和轉動速度進行高精度控制。步進電機的基本控制包括啟停控制、轉向控制、速度控制、換向控制4 個方面。其主體流程如下圖： 基于80C51的步進電機執(zhí)行結構及原理 單片機最小系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的控制核心，它主要負責產(chǎn)生控制步進電機轉動的脈沖，通過單片機的軟件編程代替環(huán)形脈沖分配器輸出控制步進電機的脈沖信號，步進電機轉動的角度大小與單片機輸出的脈沖數(shù)成正比步進電機轉動的速度與輸出的脈沖頻率成正比，而步進電機轉動的的方向與輸出的脈沖順序有關。
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