基于單片機(jī)的三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-07-06 19:23本頁(yè)面
【正文】 ED 發(fā)光二極管來(lái)顯示電機(jī)對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)，除此之外還能在數(shù)碼管上顯示出步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)。四是 4 位數(shù)碼管顯示步數(shù)的模塊。三是步進(jìn)電機(jī)的工作模塊。在設(shè)計(jì)要求中步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)是紅燈亮，反轉(zhuǎn)是黃燈亮，停止不轉(zhuǎn)是綠燈亮。在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)部分時(shí)，還考慮到機(jī)械抖動(dòng)的影響，采取硬件方式—并聯(lián)電容來(lái)去抖。我們將開(kāi)關(guān)連入單片機(jī)的 P1 口，通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)的高低電平狀態(tài)來(lái)讀入我們所需的控制信號(hào)。圖 脈沖速率分配單片機(jī)方 向 控 制脈 沖 輸 入方 式 控 制 功率放大12V頻 率 時(shí) 間圖 硬件原理框圖52方案 設(shè)計(jì)思路與方案本次設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)于三相步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)，而單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)具有成本低、使用靈活的特點(diǎn)，此系統(tǒng)選用 51 單片機(jī)即可。為使電動(dòng)機(jī)以最快速度運(yùn)行，脈沖分配速率應(yīng)按照梯形曲線(xiàn)分配。為使三相電平同時(shí)變化，程序中應(yīng)予以考慮。（三）系統(tǒng)硬件原理圖（四）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)為防止輸入脈沖頻率過(guò)快導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失步，可將輸入脈沖在單片機(jī)緩存，之后在進(jìn)行脈沖分配，分配時(shí)注意脈沖速率。脈沖分配器根據(jù)步進(jìn)電機(jī)控制裝置發(fā)來(lái)的命令（電平信號(hào)4和脈沖）使步進(jìn)電機(jī)按照要求的工作方式、旋轉(zhuǎn)方向及步數(shù)旋轉(zhuǎn)。 若通電順序?yàn)棰瘼瘼颌颌颌螈螈螈瘛鏁r(shí)針） ，稱(chēng)為三相六拍方式。若繞組通電順序?yàn)棰瘼颌螈瘼颌蟆瑒t電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；若繞組通電順序?yàn)棰瘼螈颌瘼螈颉瑒t電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)定子有六個(gè)磁極，相對(duì)的磁極為同一繞組勵(lì)磁，整個(gè)電機(jī)有三個(gè)繞組，按Y形接法接線(xiàn)。由于受脈沖的控制,其轉(zhuǎn)子的角位移量和速度嚴(yán)格地與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比。系統(tǒng)具有如下功能：用 K0K2 做為通電方式選擇鍵，K0 為三相單三拍，K1 為三相雙三拍，K2 為三相六拍；K3 為啟動(dòng)/停止控制、K4 方向控制；用 4 位 LED 數(shù)碼管顯示工作步數(shù)。仿真結(jié)果收到了預(yù)期的效果。最后根據(jù)思路所設(shè)計(jì)出來(lái)的硬件圖設(shè)計(jì)相適應(yīng)的軟件?？梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)控制系統(tǒng)的啟/停工作，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用開(kāi)關(guān)來(lái)控制方向，并使相應(yīng)的指示燈亮起，同樣由開(kāi)關(guān)來(lái)選擇工作模式。單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)具有成本低、使用靈活的特點(diǎn)，該系統(tǒng)采用 80C51 單片機(jī)作為主控芯片，來(lái)完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)及 LED 顯示的控制。0 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院?jiǎn)?片 機(jī) 原 理 及 應(yīng) 用 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課題名稱(chēng) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 評(píng) 分 2022 年 06 月 20 日至 06 月 24 日1目 錄摘要 ........................................................................21 設(shè)計(jì)任務(wù) ...................................................................32 方案 .......................................................................3 設(shè)計(jì)思路與方案 ........................................................3 總體設(shè)計(jì)框圖 ...........................................................43 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理說(shuō)明 .........................................................5 步進(jìn)電機(jī)控制工作原理 ..................................................5 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 .................................................5 步進(jìn)電機(jī)的啟?？刂?................................................5 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制 ................................................6 步數(shù)顯示模塊原理 .......................................................64 硬件設(shè)計(jì) ...................................................................7 系統(tǒng)總原理圖 ...........................................................7 各部分硬件原理圖設(shè)計(jì) ...................................................7 單片機(jī)控制模塊 ....................................................7 按鍵選擇工作狀態(tài)模塊 ...............................................8 步進(jìn)電機(jī)工作模塊 ...................................................9 工作狀態(tài)顯示模塊 ..................................................10 4 位數(shù)碼管顯示步數(shù)模塊 ............................................105 軟件設(shè)計(jì) ..................................................................12 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ......................
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