步進(jìn)電機加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計說明書(參考版)
2024-08-30 12:04本頁面
【正文】 課程設(shè)計說明書 第 23頁 致 謝 這次的課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，在理解及設(shè)計課題過程中得到老師的細(xì)心指導(dǎo)，得到很多實用的知識，在此我表示感謝！同時，對給過我?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)計說明書 第 24頁 參 考文獻(xiàn) [1]吳顯鼎 .模擬電子技術(shù) [M].南開大學(xué)出版社 ,2020 年版 [2]蔣華勤 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗 [M].北京：中國計量出版社 ,2020 年版 . [3]宋家友 ,樂麗琴 .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 .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)電動機伺服控制技術(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)計精彩范例 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [9]王曉明 .電動機的單片機控制 [M].北京 :北京航空航天出版社 ,. 。本次設(shè)計雖然只是實現(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。 該設(shè)計的唯一不足是固化的加減速過程中的加減速時間，不能通用于各種不同的加速度控制系統(tǒng)，且在定位過程中由于脈沖漏發(fā)等出現(xiàn)小偏差時候不能進(jìn)行檢測，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的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)中采用并行控制 ,用單片機接口線直接去控制步進(jìn)電機各相驅(qū)動線路。 本文首先對步進(jìn)電機進(jìn)行了概述，然后就控制系統(tǒng)中芯片的選取做了詳細(xì)的說明，本設(shè)計選擇用 L298N 作為接口驅(qū)動芯片，用 LM016L做顯示芯片，在Proteus 上設(shè)計出控制系統(tǒng)的硬件連接電路，并根據(jù)實情況考慮了電磁隔離和繞組的導(dǎo)通續(xù)流等。由于其精確性以及其良好的性能在實際當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 其運行情況如圖 所示。 5 仿真過程 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，點擊加載可執(zhí)行文件 “步進(jìn)電機 .HEX”。定位結(jié)束后在 LCD 液晶顯示屏幕上顯示 “Stopping…” 。實現(xiàn)鍵盤控制的各個功能。 如圖 所示。 50r/s 50 r/s 40r/s 40 r/s 30 r/s 30 r/s 20r/s 20 r/s 10r/s 10 r/s T/S 0 2 4 6 8 10 20 22 24 26 28S 圖 階梯模擬加減速曲線 程序流程圖 主程序流程圖 主程序主要是實現(xiàn)對系統(tǒng)的資源進(jìn)行全面的管理，協(xié)調(diào)的處理系統(tǒng)的顯示、鍵盤輸入、和步進(jìn)電機的循環(huán)轉(zhuǎn)動。在控制過程中 ,為了減少每步計算裝載值的時間 ,系統(tǒng)設(shè)計時就把各離散點的速度所需的裝載值固化在系統(tǒng)的 ROM 中 ,這樣可大幅度減少占用 CPU 的時間 ,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。最簡單的是勻加速和勻減速曲線 。 如 圖 是加減速運行曲線。如果升速非常緩慢的升降速，步進(jìn)電機雖然不會發(fā)生失步和過沖現(xiàn)象，但影響執(zhí)行機構(gòu)的工作效率，所以，對步進(jìn)電機的加減速要有嚴(yán)格的要求，那就是保證在不失步和過沖的前提下，用最快的速度（或最短的時間）移動到有可能指定位置。 表 四相八拍工作方式的控制字 通電狀態(tài) 控制字 A 0 0 0 1 01H AB 0 0 1 1 03H B 0 0 1 0 02H BC 0 1 1 0 06H C 0 1 0 0 04H CD 1 1 0 0 0CH D 1 0 0 0 08H DA 0 0 0 1 01H 通過連續(xù)的向 ，來控制步進(jìn)電機的連續(xù)不斷的運行。軟件法是完全用軟件的方式，按照給定的通電換相順序，通過單片機的 I/O 向驅(qū)動課程設(shè)計說明書 第 13頁 電路發(fā)出控制脈沖，設(shè)定四相八拍工作方式通電換相得：正序為AABBBCCCDDDA，反序為 AADDDCCCBBBAA 注： ： A 相驅(qū)動 ， ： B 相驅(qū)動 ， ： C 相驅(qū)動 ， : D 相驅(qū)動 。 89C51 復(fù)位時， TCON 的所有位被清 0[7]。其功能及操作情況同 TR1?？赏ㄟ^軟件置 1 或清 0 來啟動或關(guān)閉 T1.在程序中用指令 “SETB TR1”使 TR1 位置 1，定時器 T1 便開始計數(shù)。其功能和操作情況同 TF1。 TF1(): T1 溢出標(biāo)志 位。 控制寄存器 TCON 定時器控制寄存器 TCON 除可字節(jié)尋址外，各位還可位尋址，各位定義及格式如 表 所示。 課程設(shè)計說明書 第 12頁 工作模式寄存器 TOMD TOMD 用于
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