基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng)-展示頁(yè)
2025-07-06 20:12本頁(yè)面
【正文】 存儲(chǔ)單元，以及相應(yīng)的內(nèi)存地址賦值，使單片機(jī)能控制步進(jìn)電機(jī)的起停、換向順序、速度和位置變化。在熟悉好各芯片的性能特點(diǎn)后，接下來(lái)就是分配好各芯片的控制任務(wù)。我們利用步進(jìn)電機(jī)與角度傳感器來(lái)保持下部的平板始終保持與水平面齊平，從而達(dá)到各項(xiàng)功能。由于步進(jìn)電機(jī)具有快速啟動(dòng)、精確步進(jìn)和定位等特點(diǎn)，因而在數(shù)控機(jī)床，繪圖儀，打印機(jī)以及光學(xué)儀器中得到廣泛的應(yīng)用。目前，數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和永磁材料的迅速發(fā)展，推動(dòng)了步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及測(cè)試結(jié)果分析。大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng) 基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng)摘 要本系統(tǒng)以設(shè)計(jì)題目的要求為目的，采用89C52單片機(jī)為控制，利用角度傳感器，跟蹤單擺的角度來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)的角度，實(shí)現(xiàn)平木板與地面保持水平的功能。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性能高。關(guān)鍵詞：角度傳感器，步進(jìn)電機(jī)，STC89C52RCAbstract The system requirements for the purpose of a design, using 89C52 microcontroller to control the use of angle sensors, tracking the angle of the pendulum to control the angle of the stepper motor turn Maintain the level of wood to achieve the level with the surface features. The whole system simple circuit structure, high reliability. Real Test results meet the requirements, this article focuses on the system hardware design and test results. Keywords: angle sensor, stepper motor, STC89C52RC 目 錄Abstract 2目 錄 3第一章 前言 4第二章 方案設(shè)計(jì)與論證 5一、實(shí)現(xiàn)方法與框架 5（一）實(shí)現(xiàn)方法 5（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架 5二、控制器模塊 5三、角度檢測(cè)模塊 6四、角度調(diào)整模塊 6五、電源模塊 7第三章 電路硬件設(shè)計(jì) 8一、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 8（一）L297與單片機(jī)接口圖 8（二）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 8二、角度傳感器 9三、AD 轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 9四、硬件支架圖 10五、單片機(jī)最小系統(tǒng) 11（一）單片機(jī)主模塊 11（二）通訊模塊 13六、其他元器件簡(jiǎn)介 13（一）L297的工作原理介紹 13（二）L298N引腳圖 15（三）L297/L298組合應(yīng)用實(shí)例 16（四）ADC8032資料 16第四章 軟件設(shè)計(jì) 17一、軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明 17二、任務(wù)流程圖和模塊框圖 19第五章 系統(tǒng)功能和調(diào)試 20一、測(cè)試方法與儀器 20（一）測(cè)試儀器 20（二）測(cè)量方法 20二、系統(tǒng)功能 20第六章 總結(jié) 21致謝 22參考文獻(xiàn) 23附錄A 程序清單 2426第一章 前言 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的控制電機(jī)。本設(shè)計(jì)針對(duì)目前各個(gè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化的需要，采用STC89C51單片機(jī)與L297，L298N驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)獨(dú)立工作，將它應(yīng)用于各種復(fù)雜的控制領(lǐng)域，能使許多半自動(dòng)控制的系統(tǒng)完全成為真正的全自動(dòng)，特別是用在機(jī)器人等領(lǐng)域，能極大的提高生產(chǎn)力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 第二章 方案設(shè)計(jì)與論證一、實(shí)現(xiàn)方法與框架（一）實(shí)現(xiàn)方法 本題要求做一個(gè)單擺，擺桿不得受重力以外的任何外力控制，在單擺被給任意角度后，做自由擺動(dòng)，期間，單擺下部的平板時(shí)刻保持與水平面平衡。（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架 本設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)能能控制步進(jìn)電機(jī)的起/停、轉(zhuǎn)向、加/減速和位置控制。單片機(jī)主要完成脈沖的分配，使步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)程序設(shè)定，從單片機(jī)的I/O口輸出一系列有規(guī)律的脈沖信號(hào)；由于直接輸出的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率有限，很難直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以必須經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行脈沖放大，本設(shè)計(jì)采用的L297與L298N芯片能解決這個(gè)問(wèn)題，它可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)。二、控制器模塊方案一：采用ATMEL 公司的STC89C52RC。方案二：采用8位ST62T系列，ST6系列一直以來(lái)都是面向簡(jiǎn)單強(qiáng)勁的成本敏感型應(yīng)用的安全并受到廣泛歡迎的選擇，其中包括家庭應(yīng)用、數(shù)字消費(fèi)類(lèi)設(shè)備和電機(jī)控制。 根據(jù)本題的要
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