步進(jìn)電機(jī)加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-資料下載頁(yè)
2024-08-26 12:04本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】的飛速發(fā)展，人類生活發(fā)生了根本性的改變。如果說(shuō)微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使現(xiàn)代?，F(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的技術(shù)革命。目前，單片機(jī)以其體積小、重量。處都可見(jiàn)到單片機(jī)的蹤影。因此，單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個(gè)。國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。本課題研究的內(nèi)容就是以單片機(jī)為主要控制元。件，通過(guò)控制脈沖信號(hào)來(lái)定位步進(jìn)電機(jī)。它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。1．一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。2．步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；減小，從而導(dǎo)致力矩下降。步進(jìn)電機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化。率接口控制四相步進(jìn)電機(jī)的加減速運(yùn)行。功耗低、體積小、質(zhì)量輕、顯示好的特點(diǎn)。點(diǎn)陣字符型液晶顯示器把LCD控制
【正文】 4 N Y 圖 外部中斷 0 服務(wù)程序流程圖 定時(shí)器 T0 的中斷服務(wù)程序 當(dāng)檢測(cè)到鍵盤(pán)中是定位鍵按下時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)定位過(guò)程中的離散模擬加減速控制，就設(shè)置用定時(shí)器 T0 來(lái)控制定位過(guò)程中步進(jìn)電機(jī)速度的變 化，即給單片機(jī)P2 口發(fā)送脈沖的頻率，通過(guò)設(shè)定變化過(guò)程中每個(gè)速度檔的運(yùn)行時(shí)間來(lái)控制加減速過(guò)程中的加速度的變化， 具體過(guò)程是步進(jìn)電機(jī)從低速不失步地加速啟動(dòng)，經(jīng)過(guò) 5 檔階梯加速過(guò)程 0r/s10r/s20r/s30r/s40r/s 50r/s 達(dá)到高速恒速運(yùn)行 50r/s，并且在 LCD 液晶顯示屏幕上實(shí)時(shí)的顯示 Locate 900r Speed: 50 r/s 運(yùn)行 10s 后在將達(dá)到目標(biāo)位置時(shí)，步進(jìn)電機(jī)減速運(yùn)行，經(jīng)過(guò) 5 檔階梯減速50r/s40r/s30r/s20r/s 10r/s0r/s 最后準(zhǔn)確的停在目標(biāo)位 置上，而不會(huì)發(fā)生過(guò)沖Tempflag==5 Flag==1 Flag==2 電機(jī)反轉(zhuǎn)并顯示 電機(jī)正轉(zhuǎn)并顯示 breakP1口 Int0==0？ EX0=1 結(jié)束 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19頁(yè) 現(xiàn)象。定位結(jié)束后在 LCD 液晶顯示屏幕上顯示 “Stopping…” 。 并且通過(guò)計(jì)算定位過(guò)程中的各個(gè)速度段的時(shí)間累積和來(lái)確定總的定位步數(shù)，達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，并且在定位的執(zhí)行過(guò)程中鎖定了其他的加減速等按鍵，確保了定位過(guò)程的正確執(zhí)行。 5 仿真過(guò)程 KeilC 與 Proteus 連接仿真調(diào)試 [8] Proteus 里加載可執(zhí)行文件，左鍵雙擊 AT89C52 原理圖，點(diǎn)擊加載可執(zhí)行文件 “步進(jìn)電機(jī) .HEX”。 單擊仿真運(yùn)行開(kāi)始按鈕，我們能清楚地觀察到每一個(gè)引腳的電頻變化，紅色代表高電頻，藍(lán)色代表低電頻。 其運(yùn)行情況如圖 所示。 圖 定位加速過(guò)程 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20頁(yè) 圖 正轉(zhuǎn)加速 圖 反轉(zhuǎn)減速 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21頁(yè) 圖 定位結(jié)束過(guò)程 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22頁(yè) 總 結(jié) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移 (或線位移 )的電磁裝置，是一種特殊的電動(dòng)機(jī)。由于其精確性以及其良好的性能在實(shí)際當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹了以 51 系列單片機(jī) AT89C51 為控制核心所設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，從系統(tǒng)的硬件電路以及軟件的設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。 本文首先對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行了概述，然后就控制系統(tǒng)中芯片的選取做了詳細(xì)的說(shuō)明，本設(shè)計(jì)選擇用 L298N 作為接口驅(qū)動(dòng)芯片，用 LM016L做顯示芯片，在Proteus 上設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)的硬件連接電路，并根據(jù)實(shí)情況考慮了電磁隔離和繞組的導(dǎo)通續(xù)流等。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的程序流程圖并用C 程序設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)的控制程序，并用 Keil 進(jìn)行調(diào)試，然后在 Proteus 上進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)所需的各種功能。 系統(tǒng)中采用并行控制 ,用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動(dòng)線路。鍵盤(pán)作為一個(gè)外部中斷源 ,設(shè)置了步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加減速、停止等功能 ,采用中斷方法來(lái)調(diào)用中斷服務(wù)程序 ,完成對(duì)步 進(jìn)電機(jī)的最佳控制 ,顯示器及時(shí)顯示正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)速度等狀態(tài)，并且用定時(shí)器控制定位過(guò)程，在定位過(guò)程中簡(jiǎn)單設(shè)置了加減速過(guò)程的模擬階梯曲線，來(lái)控制加減速的整個(gè)過(guò)程。 該設(shè)計(jì)的唯一不足是固化的加減速過(guò)程中的加減速時(shí)間，不能通用于各種不同的加速度控制系統(tǒng)，且在定位過(guò)程中由于脈沖漏發(fā)等出現(xiàn)小偏差時(shí)候不能進(jìn)行檢測(cè)，所以還有待進(jìn)一步的將該系統(tǒng)完善成為具有傳感器位置檢測(cè)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 用軟件代替環(huán)形分配器 ,通過(guò)對(duì)單片機(jī)的設(shè)定 ,用同一種電路實(shí)現(xiàn)了多相步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng) ,大大提高了接口電路的靈活性和通用性 。本次設(shè)計(jì)雖然只是實(shí)現(xiàn)單一 功能的應(yīng)用，但是它可以作為一種通用模塊應(yīng)用，通過(guò)改變并行輸出口可以滿足多種不同的相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)控制，改變模擬階梯曲線的參數(shù)可以滿足多種不同應(yīng)用條件下的定位。 隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中發(fā)揮這不可替代的作用。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23頁(yè) 致 謝 這次的課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，在理解及設(shè)計(jì)課題過(guò)程中得到老師的細(xì)心指導(dǎo)，得到很多實(shí)用的知識(shí)，在此我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示衷心的感謝 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24頁(yè) 參 考文獻(xiàn) [1]吳顯鼎 .模擬電子技術(shù) [M].南開(kāi)大學(xué)出版社 ,2020 年版 [2]蔣華勤 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) [M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社 ,2020 年版 . [3]宋家友 ,樂(lè)麗琴 .數(shù)字電子技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社 ,2020年版 . [4]王質(zhì)樸 ,呂云朋 .MCS51 單片機(jī)原理接口及應(yīng)用 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ,2020 年版 . [5]邱關(guān)源 ,羅先覺(jué) .電路 [M]第五版 .北京市：高等教育出版社 ,2020 年 6 月版 . [6]孫建明 ,楊清梅 .傳感器技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版社 ,2020 年 10 月版 [7] 史敬灼 .步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制技術(shù) [M].北京：科學(xué)出版社， [8] 林庭雙，柯常志 . 等 protel DXP 電子電路設(shè)計(jì)精彩范例 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [9]王曉明 .電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 [M].北京 :北京航空航天出版社 ,.
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1