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)-資料下載頁(yè)
2024-12-01 19:35本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】步進(jìn)電機(jī)是一種用于。開(kāi)環(huán)控制的驅(qū)動(dòng)元件。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)。同時(shí)系統(tǒng)可以通過(guò)單片機(jī)采集手輪發(fā)出的信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行同步控制。時(shí)性、較高的穩(wěn)定性和友好的人機(jī)對(duì)話功能。度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。同時(shí)用單片機(jī)還可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)。報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。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),此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等。器人的各個(gè)關(guān)節(jié)控制也大量的使用步進(jìn)電機(jī)。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。同時(shí)，上位機(jī)檢測(cè)下位機(jī)的各種狀態(tài)信號(hào)，進(jìn)行。廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為。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
【正文】 lc 編寫(xiě)。它負(fù)責(zé)從上位計(jì)算 機(jī)接收指令 , 并解釋指令 , 然后將其轉(zhuǎn) 換成控制信號(hào) , 從并行口輸出到功率放大電路。下位控制程序從上位主機(jī)接收的每一條指令都包含轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖數(shù)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等參數(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)。數(shù)組 plus [ ] 當(dāng)前存放四相步進(jìn)電機(jī)在四相四拍工作方式下的正反轉(zhuǎn)控制模型。由此可見(jiàn) , 其靈活性及適應(yīng)性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制器。做為下位機(jī)的單片機(jī)通過(guò)串口程序的運(yùn)行接收上位 機(jī) PC機(jī)的指令，并對(duì)之進(jìn)行解釋?zhuān)瑏?lái)控制脈沖的發(fā)射數(shù)量和分配次序 從而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度大小的控制及正反轉(zhuǎn)的切換， PC機(jī)采用ＶＢ編程來(lái)實(shí)現(xiàn)串口通訊，下位機(jī)采用 AT89C51的Ｐ１口來(lái)接收數(shù)據(jù)的傳輸；同時(shí)，下位機(jī)又可通過(guò)串口把程序中所記錄的步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)步數(shù)及方向從Ｐ２口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，使上位機(jī)可以監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀況。 167。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 1 步進(jìn)電機(jī)的脈沖分配 步進(jìn)電機(jī)的控制主要由脈沖分配和驅(qū)動(dòng)電路兩部分組成，步進(jìn)電機(jī)脈沖控制的任務(wù)有三點(diǎn)：控制電機(jī)的轉(zhuǎn)角、控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向?？刂戚?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。在數(shù)控系統(tǒng)中，脈沖分配器是將插補(bǔ)輸出脈沖，按步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所要求的規(guī)律分配給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的各相輸入端，用以控制繞組中電流的開(kāi)通和關(guān)斷。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。 2 步進(jìn)脈沖產(chǎn)生電路 定時(shí)中斷處理程序：采用定時(shí)方式 1，因?yàn)閱纹瑱C(jī)使用 12M 晶振，可產(chǎn)生最高約為 的延時(shí)。對(duì)定時(shí)器置初值 3CB0H 可定時(shí) 50ms，即系統(tǒng)時(shí)鐘精度可達(dá) 。當(dāng) 50ms 定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器溢出則響應(yīng)該定時(shí)中斷處理程序，完成對(duì)定時(shí)器的再次賦值，并對(duì)全局變量 time 加 1，這樣，通過(guò)變量time 可計(jì)算出系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。 167。 程序設(shè)計(jì) 采用定時(shí)器 1 方式定時(shí)，每隔 1ms 中斷一次 方向變量 direction 速度變量 speed 定時(shí)器中斷子函數(shù) void timeint(void) interrupt 1 { static int i=0。 static int n=0。 TH0=0xFC。 TL0=0x18。 //設(shè)定時(shí)每隔 1ms 中斷一次 n++。 if(n==speed) { n=0。 i++。 if(i==200) { direction=direction。 i=0。 } gorun()。 } } 脈沖分配子函數(shù) void gorun() { static int i=0。 if(direction == 1) { i++。 if(i==4) i=0。 } else if(direction == 1) { i。 if(i==1) i=3。 } P1_0 = pulse[i][0]。 P1_1 = pulse[i][1]。 P1_2 = pulse[i][2]。 P1_3 = pulse[i][3]。 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)。 但在步進(jìn)電機(jī)控制 方案中 ,負(fù)載位置 對(duì)控制電路 多無(wú) 反饋 ,因此步進(jìn)電機(jī)必須正確響應(yīng)每次勵(lì)磁變化。如果勵(lì)磁頻率選擇不當(dāng) ,電機(jī)不能達(dá)到新的要求位置 ,那么實(shí)際的負(fù)載位置相對(duì)控制器所期待位置會(huì)出現(xiàn)永久性誤差 ,也就是會(huì)產(chǎn)生“ 失步 ” 和 “ 過(guò)沖 ” 現(xiàn)象。 因此笨設(shè)計(jì)中 采用位置反饋或位置反饋確定與轉(zhuǎn)子位置相適應(yīng)獲得正確相位轉(zhuǎn)換 ,從而大大改善步進(jìn)電機(jī)的性能 ,這樣就可以進(jìn)行更加精確的位置控制和獲得高速、平穩(wěn)的速度了。 通過(guò)兩個(gè)多月自己的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，以及指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，終于完成了多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是基于 AT89C51 單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制，系統(tǒng)中包含了單 片機(jī)與 PC 機(jī)的串口通訊，采用 ULN2021 芯片進(jìn)行功率放大， 系統(tǒng)的抗干擾性 好 、設(shè)計(jì)靈活、方便 但因?yàn)闀r(shí)間比較短 ， 設(shè)計(jì)任務(wù)重 ， 許多設(shè)計(jì)參數(shù)和工藝過(guò)程還不完善 ，整個(gè)系統(tǒng)還存在一定的問(wèn)題 致謝 感謝我的室友們，有你們?cè)谛袆?dòng)和思想上的支持和鼓勵(lì)，才使得我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利完成。 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。 感謝我的母校 河南職業(yè) 技術(shù)學(xué)院，尤其是機(jī)電系機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)所有的老師們 ,在這片凈土讀書(shū)，無(wú)形中塑造了 我生命的氣質(zhì)、生活的方式，也練就了我樂(lè)觀的心態(tài)和一顆感恩的心， 沒(méi)有你們悉心的指導(dǎo)和講解，我不可能完成此次設(shè)計(jì)。 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。讓我懂得了許多曾經(jīng)不知道的知識(shí)。在今后的人生道路上要不畏艱難，堅(jiān)定執(zhí)著的去追尋我的夢(mèng)想。 在此誠(chéng)心的謝謝大家！謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 戴佳 .51單片機(jī) C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M].北京：電子工業(yè)出版社， [2] 余錫存 曹?chē)?guó)華 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [3] 余朋 .51單片機(jī) C語(yǔ)言的編程技巧 [J].電子制作， 2021(03),2325 [4] 祁偉等 .單片機(jī) C51程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [5]王守中 .51單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門(mén)與典型實(shí)例 [M].北京：人民郵電出版社 [6] 丁化成，耿德根，李君凱． AVR單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [7] 丁元杰．單片微機(jī)原理及應(yīng)用 [M]．第三版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [8] 求是科技．單片機(jī)典型外圍器件及應(yīng)用實(shí)例 [M]．北京：人民郵電出版社 ， [9] Charles Kitchin， Lew Counts， A DESINER’ S GUIDE TOINSTRUM ENTATION AMPLIFIERS[M]. 第二版 . 馮新強(qiáng)，劉競(jìng)秀．美國(guó) : 美國(guó)模擬器件公司出版， 2021 [10] 秦曾煌．電工學(xué)．下冊(cè)，電子技術(shù) [M]．第六版．北京：高等教育出版社， 31 [11] 金春林，邱慧芳，張皆喜． AVR系列單片機(jī) C語(yǔ)言變成與應(yīng)用實(shí)例[M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2021
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