基于51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-12-27 18:44本頁面
【正文】 單相繞組通電）四拍（ ABCDA），雙（雙相繞組通 電） 四拍（ ABBCCDDAAB），八拍（ AABBBCCCDDDAA） 。 a. 單四拍 b. 雙四拍 c 八拍 圖 步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)序波形圖 課程設(shè)計(jì)思路 (1) 提出方案 電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)一般由脈沖和方向信號來控制的，脈沖的頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，脈沖的個(gè)數(shù)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)角；方向信號的高、低電平控制著電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。 因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的控制是通過脈沖信號來控制的，將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 1 章 總體 設(shè)計(jì)方案 3 (2) 方案論證 用單片機(jī)來產(chǎn)生這個(gè)脈沖信號，通過單片機(jī)的 P1 口輸出脈沖信號，因?yàn)樗x電機(jī)是四相的，所以只需要 P1 口的低四位 ~ 分別接到電機(jī)的四 根電線上。 用 8051 單片機(jī)作為控制芯片。但是由于使用的是四相的步進(jìn)電機(jī)，就需要對四路信號分別放大，由于放大電路很難做到完全一致，當(dāng)電機(jī)的功率較大時(shí)運(yùn)行起來會不穩(wěn)定，而且電路的制作也比較復(fù)雜。因此選擇方案二作為本設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路。硬件環(huán)境： lab6000 實(shí)驗(yàn)箱， PC 機(jī)。軟件環(huán)境： WAVE 應(yīng)用軟件 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 2 章 詳細(xì) 設(shè)計(jì)方案 4 第 2章 詳細(xì)設(shè)計(jì)方案 實(shí)現(xiàn)方法 步進(jìn)電機(jī)和普通電動機(jī)不同之處是步進(jìn)電機(jī)接受脈沖信號的控制。步進(jìn)電機(jī)的控制可以用硬件，也可以用軟件通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。 在用軟件控制時(shí)，主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： ? 判斷旋轉(zhuǎn)方向； ? 按相序確定控制字； ? 按順序輸入控制字； ? 確定控制步數(shù)和每一步的延時(shí)時(shí)間?？刂瓶驁D如下圖所示： 開始啟動時(shí)點(diǎn)擊處于停止轉(zhuǎn)動狀態(tài)，當(dāng)按下啟動按鍵時(shí)，點(diǎn)擊開始轉(zhuǎn)動并以單四拍作為默認(rèn)啟動方式，用兩個(gè)開關(guān)按鍵用于節(jié)拍控制，用鍵盤按鍵控制停止、啟動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。 ULN2020 用于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制。 如圖 總方案圖。 圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動和單片機(jī)連線 圖 按鍵電路設(shè)計(jì) 鍵盤接口按不同 標(biāo)準(zhǔn)有不同分類方法，按鍵盤排布，可以分為獨(dú)立方式（一組相互獨(dú)立的鍵盤）和矩陣（一 行列組成矩陣）方式。其原理圖如圖 按鍵連線圖 。 圖 時(shí)鐘產(chǎn)生及復(fù)位連線 圖 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 2 章 詳細(xì) 設(shè)計(jì)方案 7 主 程序 流程圖 圖 進(jìn)入主程序，首先是對鍵盤掃描，調(diào)用步進(jìn)電機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，若檢測到有鍵按下，則進(jìn)行相應(yīng)的處理。 圖 主程序 流程圖 電 機(jī) 是 否 啟動 正反轉(zhuǎn) 雙四拍 單四拍 是否停機(jī) 是 否 啟 動 電機(jī)機(jī) 電機(jī)正轉(zhuǎn) 電機(jī)反轉(zhuǎn) 結(jié)束 開始 停機(jī) N Y N N 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) Y Y if(i==0) If(i==3) if(i==1) 單雙八拍 Y Y Y N N 啟動電機(jī) Y N 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 3 章 調(diào)試及結(jié)果分析 8 第 3章 調(diào)試及結(jié)果分析 調(diào)試步驟及方法 本電路經(jīng)調(diào)試符合題目要求，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 及分析 故障一：首先在設(shè)計(jì)總體方案時(shí)，思路上出現(xiàn)了一些問題，我首先是想在中斷里完成許多應(yīng)在中斷之外 完成的事，經(jīng)過老師的指點(diǎn)，后來想清楚了。 故障二：由于編寫程序的經(jīng)驗(yàn)不多，在計(jì)算電機(jī)節(jié)拍，并將其控制電 機(jī)時(shí)，遇到了一些問題，節(jié)拍 轉(zhuǎn)換公式是找出來了，但怎樣將其 節(jié)拍 表示出來，困惑了好久 ，最后還查閱資料才解決 。沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 參考文獻(xiàn) 9 參考文獻(xiàn) [1]王迎旭 .《單片機(jī)原理及及應(yīng)用》 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [2]張迎新 .《單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)》 .北京：國防工業(yè)出版社 [3]郭天祥 .《新概念 51 單片機(jī) C 語言教程》 .北京：電子工業(yè)出版社 [4]蔡明文 馮先成編著 .《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》 .北京：華中科技大學(xué)出版社 [5]王曉明 .《電動機(jī)的單片機(jī)控制》 .北京航空航天大學(xué)出版社 [6]張毅剛 .劉杰 .MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].哈爾濱：哈爾冰工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 附錄 1 10 附 錄 1（ 源程序 ） include //頭文件 include include define uint unsigned int //宏定義
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