【正文】 指向絕對(duì)位置低位32H INC R0 ；絕對(duì)位置加1 CJNE R0，00H，POS2 ；無進(jìn)位則轉(zhuǎn)向 POS2 INC R0 ；指向33H INC R0 ；（33H）+1 CJNE R0，00H，POS2 ；無進(jìn)位則轉(zhuǎn)向 POS2 INC R0 ；指向34H INC R0 ；（34H）+1 CJNE R0，00H，POS2 ；無越界，則轉(zhuǎn)POS2 CLR TR0 ；發(fā)生越界，停定時(shí)器（停電動(dòng)機(jī)） LCALL BAOJING ；調(diào)報(bào)警子程序POS1： MOV R0，32H ；反轉(zhuǎn)。測(cè)控技術(shù)，2006，25（11）：4547。[M]。電氣控制技術(shù)。高等教育出版社，2007[2]劉亞東，李從心，王小新。加減速程序框圖如圖34所示 圖34 加減速程序框圖 致謝詞：在本設(shè)計(jì)完成之際，我要向所有給予我指導(dǎo)、關(guān)心、支持和幫助的人表示最衷心的感謝!在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的過程中，我的指導(dǎo)老師劉生建老師給了我悉心的指導(dǎo)和幫助，他為本設(shè)計(jì)的研究和撰寫提供了各種技術(shù)資料和技術(shù)咨詢，特別是劉老師在許多關(guān)鍵問題上的正確指導(dǎo)才能使得我的設(shè)計(jì)得以順利完成。同時(shí)，遞減加速過程總步數(shù)，直到加速過程走完。為了編程的方便，可由階梯曲線來擬合加速曲線，將升速段按照速度等間距均勻的離散為n檔，如圖33所示 。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制在主程序中實(shí)現(xiàn)，如果正轉(zhuǎn)，=1；如果反轉(zhuǎn)，=0。絕對(duì)位置參數(shù)可作為人機(jī)對(duì)話的顯示參數(shù)，或作為其他控制目的的重要參數(shù)，它與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向有關(guān)，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每走一步，絕對(duì)位置加1，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，絕對(duì)位置隨每次步進(jìn)減1。第二章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)存在啟動(dòng)時(shí)失步，停止時(shí)振蕩現(xiàn)象，這是影響步進(jìn)電機(jī)控制精度的主要原因。為滿足驅(qū)動(dòng)要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路，如圖23所示（以A相為例） 圖2—3 步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路 電路采用三級(jí)晶體管放大，第一級(jí)用3DG6小功率管，第二級(jí)用3DK4中功率管，第三級(jí)用3DD15大功率管。0為單三（四）拍；1為雙三（四）拍；脈沖為六（八）拍15輸出脈沖狀態(tài)監(jiān)視，與時(shí)鐘同步16電源8713脈沖分配器與單片機(jī)接口如圖22 圖22 8713脈沖分配器與單片機(jī)接口圖 本系統(tǒng)選用單時(shí)鐘輸入方式，8713的3引腳為步進(jìn)脈沖端，4引腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個(gè)引腳的輸入均由單片機(jī)提供和控制，所以7腳均接高電平。 四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，單四拍，雙四拍，八拍8713可以選擇單時(shí)鐘輸入或雙時(shí)鐘輸入；具有正反轉(zhuǎn)控制、初始化復(fù)位、工作方式、和輸入脈沖狀態(tài)監(jiān)視等功能；所有輸入端內(nèi)部都設(shè)有斯密特整形電路，提高抗干擾能力；使用4~18V直流電源，輸出電流為20mA。 由于軟件法在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，要不停產(chǎn)生控制脈沖，占用大量CPU時(shí)間，可能使單片機(jī)無法同時(shí)進(jìn)行其他工作（如監(jiān)測(cè)等），所以本系統(tǒng)采用硬件法。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖21所示。二 、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中一種十分重要的自動(dòng)化執(zhí)行元件，在工業(yè)自動(dòng)化裝備，辦公自動(dòng)化設(shè)備中有著廣泛的運(yùn)用，近年來，控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，有力地推動(dòng)了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)步，提高了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制裝置的應(yīng)用水平。在三相雙三拍控制方式中，控制繞組通電順序?yàn)锳BBCCAAB或ACCBBAAC。若按照ABCA的通電順序往復(fù)下去，則步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子將按一定速度沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速取決于三相控制繞組的通、斷電源的頻率。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成，在轉(zhuǎn)子上均勻分布四個(gè)凸極，極上不裝繞組，轉(zhuǎn)子的凸極也稱為轉(zhuǎn)子的齒[1]。為了提高步進(jìn)電機(jī)的控制性能和精度，本文以單片機(jī)AT89C51為控制核心，實(shí)現(xiàn)了三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師意見：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　簽名：25基于單片機(jī)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)院：物理與機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào)：2006040632 姓名：謝吉湖 指導(dǎo)老師：劉生建 【摘要】數(shù)字化電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展使得電機(jī)這一古老的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置得到新的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，并極大地提高了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，改善了人民的生活水平。龍巖學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 基于單片機(jī)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)：　　電氣工程及其自動(dòng)化　　　　　　 　　　作者：　　 謝吉湖　　　　　　　 　　指導(dǎo)教師(職稱)： 劉生建 (講師) 二0　0 九　年　三　月　 日龍巖學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告　　　　　　　　　　　　　　　　 2009 年　3 月　　日論文（設(shè)計(jì)）題目：基于單片機(jī)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)姓名 謝吉湖年級(jí) 2006級(jí)所在院系物理與機(jī)電工程學(xué)院專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 劉生建開展本課題的意義及工作內(nèi)容：數(shù)字化電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展使電機(jī)這個(gè)古老的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置得到新的發(fā)展和廣泛運(yùn)用，極大的改善了工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，改善了人民的生活水平。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動(dòng)機(jī)，它將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。第一章 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)概述及控制 一、三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩大部分組成如圖11所示。 圖11 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)原理圖 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的A相通電，B相和C相不通電時(shí)，由于A相繞組產(chǎn)生的磁通要經(jīng)過磁阻最小的路徑形成閉合磁路，這樣將使轉(zhuǎn)子齒13和定子A相對(duì)齊，如圖中A相通電情況所示。當(dāng)按ACBA順時(shí)針通電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒏臑轫槙r(shí)針。步進(jìn)電機(jī)每改變一次通電狀態(tài)（一拍）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步進(jìn)點(diǎn)饑的步距角，從圖中可以看出三相單三拍的步距角為，而三相單、雙六拍步距角為，三相雙三拍的步距角為。過去電動(dòng)機(jī)的控制多用模擬法，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的控制也發(fā)生了深刻的變化，步進(jìn)電機(jī)常常和計(jì)算機(jī)一起組成高精度的數(shù)字控制系統(tǒng)。圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖一、脈沖分配電路 由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理知道，要使電動(dòng)機(jī)正常的一步一步地運(yùn)行，控制脈沖必須按一定的順序分別供給電動(dòng)機(jī)各相。使用一種8713集成電路芯片。8713有16個(gè)引腳，各引角功能如表21所列[4] 表21 8713引腳功能 引腳功能說明1正轉(zhuǎn)脈沖輸入端1.，2腳為雙時(shí)鐘輸入端2反轉(zhuǎn)脈沖輸入端3脈沖輸入端3，4腳為單時(shí)鐘輸入端4轉(zhuǎn)向控制端：0反轉(zhuǎn)；1正轉(zhuǎn)5，6工作方式選擇：00為三（四）拍；01，10為單三（四）拍；11為六（八）拍7三/四相選擇：0三相；1四相8地9復(fù)位端。由于采用了脈沖分配器，單片機(jī)只需提供步進(jìn)脈沖，進(jìn)行速度控制和轉(zhuǎn)向控制，脈沖分配的工作交給脈沖分配器來自動(dòng)完成。LA為步進(jìn)電機(jī)A相繞組。因此，軟件設(shè)計(jì)主要介紹步進(jìn)電動(dòng)機(jī)位置控制和加、減速控制及程序?qū)崿F(xiàn)。硬件連接如圖22所示。二、加減速控制（一）加減速控制設(shè)計(jì) 為滿足加減速控制要求，本系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)按照指數(shù)加減速曲線進(jìn)行控制，如圖32所示。 圖33 加速曲線離散化圖 若步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)脈沖頻率為fg，穩(wěn)定運(yùn)行最高頻率為fc，則相鄰速度級(jí)的頻率變化為： （33）則每一檔頻率fk為： （34）每一檔運(yùn)行時(shí)間Tk為： （35）式中tr（fk）、tr（fk+1）分別為運(yùn)行頻率fk及fk+1時(shí)的升速時(shí)間。以上是對(duì)步進(jìn)電機(jī)加速過程的處理方法，減速過程的處理方法同加速過程[6]。本人在設(shè)計(jì)之前也閱讀了大量的相關(guān)的文獻(xiàn)資料，從中汲取了豐富的知識(shí)，借此機(jī)會(huì)向我的導(dǎo)師和這些作者表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)[1]許曉蜂。步進(jìn)電機(jī)速度的精確控制。[M]。北京航天航天大學(xué)出版社，2007[5]孟武勝，李亮。[6]王瑾，基于DSP和CAN總線的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。指向絕對(duì)位置低位32H DEC R0 ；絕對(duì)位置減1 CJNE R0，F(xiàn)FH，POS2 ；無借位則轉(zhuǎn)向 POS2 INC R0 ；指向3