【正文】 3相6拍外形尺寸(mm)重量kg轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動模量外直徑長度軸直徑9012591764由上表可知，176。，由θb=θz/N = 2π/NZ可得知步進(jìn)電機(jī)的齒數(shù)為40。步進(jìn)電機(jī)的軸周長為C= 2πR= πD=9π，176。設(shè)起點A的坐標(biāo)為（0,0）通過兩臺步進(jìn)電機(jī)分別控制XY軸使得軌跡達(dá)到B點（34,34）。 步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動坐標(biāo)分配表電機(jī)編號坐標(biāo)(mm)步進(jìn)電機(jī)01(X)00171734步進(jìn)電機(jī)02(Y)017173434 步進(jìn)電機(jī)絲杠連動運(yùn)動軌跡圖，由圖可知，步進(jìn)電機(jī)走的不是直線，而是折線。下面根據(jù)基于XY軸的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的原理對機(jī)床工作臺移動的移動量、速度和移動方向進(jìn)行控制三個方面進(jìn)行介紹。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)發(fā)出的 個進(jìn)給脈沖，經(jīng)驅(qū)動線路之后，變成控制步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電、斷電的電平信號變化次數(shù) ，使步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電狀態(tài)變化 次。由步進(jìn)電機(jī)工作原理可知，定子繞組通電狀態(tài)的變化次數(shù) 決定了步進(jìn)電機(jī)的角位移 , ( 即步距角)。該角位移經(jīng)絲杠、螺母之后轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ髋_的位移量 ， (t為螺距)。即進(jìn)給脈沖的數(shù)量 →定子繞組通電狀態(tài)變化次數(shù) →步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角 →工作臺位移量 。機(jī)床控制系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈沖的頻率 ，經(jīng)驅(qū)動控制線路之后，表現(xiàn)為控制步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電、斷電的電平信號變化頻率，也就是定子繞組通電狀態(tài)變化頻率。而定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率 決定了步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω。該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω經(jīng)絲杠螺母轉(zhuǎn)換之后，體現(xiàn)為工作臺的進(jìn)給速度v。即進(jìn)給脈沖的頻率 →定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率 →步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速ω→工作臺的進(jìn)給速度v。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈沖是正向時，經(jīng)驅(qū)動控制線路，使步進(jìn)電機(jī)的定子各繞組按一定的順序依次通電、斷電；當(dāng)進(jìn)給脈沖是負(fù)向時，驅(qū)動控制線路則使定子各繞組按與進(jìn)給脈沖是正向時相反的順序通電、斷電。由步進(jìn)電機(jī)的工作原理可知，通過步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電順序的改變，可以實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的控制，從而實現(xiàn)對工作臺的進(jìn)給方向的控制。綜上所述，在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，輸入的進(jìn)給脈沖的數(shù)量、頻率、方向，經(jīng)驅(qū)動控制線路和步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)換為工作臺的位移量、進(jìn)給速度和進(jìn)給方向，從而實現(xiàn)對位移的控制。 程序框圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)，可畫出控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，加減速控制，工作方式為雙時鐘，程序框圖如下：是否是否否反轉(zhuǎn)=0？正轉(zhuǎn)加速步數(shù)減1極步數(shù)減1級步數(shù)=0？加速1級計算級步數(shù)加速步數(shù)=0？指針指向恒速減速步數(shù)減1級步數(shù)減1復(fù)位級步數(shù)=0？減速一級計算級步數(shù)減速步數(shù)=0？是 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制程序框圖 匯編程序本程序的資源分配如下：R0——中間寄存器；R1——儲存速度級數(shù)；R2——儲存級數(shù)步數(shù)；R3——加減速狀態(tài)指針，加速時指向35H，恒速時指向37H，減速時指向3AH。32H~34H——存放絕對參數(shù)（假設(shè)用3個字節(jié)），低位在前；35H、36H——存放加速總步數(shù)（假設(shè)2個字節(jié)），低位在前；37H~39H——存放恒速總步數(shù)（假設(shè)3個字節(jié)），低位在前；3AH、3BH——存放減速總步數(shù)（假設(shè)2個字節(jié)），低位在前；——正轉(zhuǎn)脈沖輸入；——反轉(zhuǎn)脈沖輸入；——正轉(zhuǎn)按鈕K1；——反轉(zhuǎn)按鈕K2；——加速按鈕K3；——減速按鈕K4；定時常數(shù)序列放在以ABC為起始地址的ROM中。初始R3=35H,RR2都有初始值。程序如下：ORG 0000HJNB ZZ。 JNB FZ。ZZ:INC R0 CJNE R0,06H ZZ1。 MOV R0,00H。ZZ1:MOV A,R0。MOV DPTR,ABC。MOVC A,@A+DPTR。MOV P0 A。FZ: DEC R0。 CJNE R0 0FFH,FZ1。MOV R0,05H 。FZ1:MOV A,R0。MOV DPTR,ABC。MOVC A,@A+DPTR。MOV P0,A。ABC:DB 01H 03H 02H 06H 04HRETJS:MOV R0,35。 CJNE@R0 0FFH,JS1。 INC R0。 DEC @R0。JS1:DJNC R2 JS2。 INC R1。MOV A R1。MOV B,N。MUL AB。MOV R2 A。JS2:MOV A,35H。ORL A,36H。JNB R3 37H。MOV R0 3AH。DEC @R0。CJNE @R0,0FFH,JS4。INC R0。DEC @R0。JS4:DJNC R2 JS5。DEC R1。MOV A,R1。MOV B,N。MUL AB。MOV R2,A。JS5:MOV A,3AH。ORL A,3B。JNB R3。RET。設(shè)計總結(jié)本設(shè)計通過單片機(jī)AT89C51和脈沖分配PMM8713來控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速，以實現(xiàn)基于XY軸坐標(biāo)的步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動控制。利用步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)帶動所聯(lián)接的絲桿的旋轉(zhuǎn)，絲桿又帶動了XY工作臺進(jìn)行直線位移。本設(shè)計實現(xiàn)了占用CPU時間少，效率高；易于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速；提高了步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)精度等。再有，本設(shè)計過程考慮比較周全，系統(tǒng)中不僅采用光電隔離電路有效地抑制電磁干擾以提高系統(tǒng)的可靠性，而且還可以方便靈活地控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以滿足不同用戶的要求，因此常把單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制電路稱之為可編程步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動器。步進(jìn)電機(jī)控制（包括控制脈沖的產(chǎn)生和分配）使用軟件方法，即用單片機(jī)實現(xiàn)，這樣既簡化了電路，也減低了成本?；趩纹瑱C(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)性能優(yōu)于傳統(tǒng)的步進(jìn)控制器，具有相應(yīng)快，控制方便可靠等一系列優(yōu)點，在機(jī)電一體化、數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、計算機(jī)外圍設(shè)備、自動記錄儀、鐘表、印刷設(shè)備等中亦得到廣泛地應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。致 謝參考文獻(xiàn)[1] 王曉明、 胡曉柏，電動機(jī)的單片機(jī)控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2002年5月第1版：181208[2] 劉寶延、 程樹康，步進(jìn)電動機(jī)及其驅(qū)動控制系統(tǒng) [M] .1997年11月第一版：134167[3] 史敬灼， 步進(jìn)電動機(jī)伺服控制技術(shù)[M] .2007年3月第2版：2335[4] 李海濱、 片春媛、 許瑞雪， 單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計與項目實例[J]. 中國電力出版社,2009版：5665[5]劉國永, 陳杰平. 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計. 安徽: 安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報, 2002, 16 (4) : 6163.[6]孫笑輝,韓曾晉. 減少感應(yīng)電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的方法[J]. 電氣傳動, 2001 (1) : 811.[7]馮江華,陳高華,黃松濤. 異步電動機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 1999 (6) : 2933.[8]江一,朱凌,申仲濤. 異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真研究[J]. 華北電力大學(xué)學(xué)報, 2003 (1) : 1013.[9]徐益民. 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計[D].哈爾濱:黑龍江科技學(xué)院. 2005：4565[10]廖高華. 高性能步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的研制[D]. 西安:西安科技大學(xué)，2004：7698[11] 王福瑞. 單片機(jī)微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計大全[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 1998：8790畢業(yè)設(shè)計報告評閱意見：評閱教師評分： 簽名： 年 月 日