单片机毕业设计步进电机简易控制系统设计.docVIP

湖南技学院课程设计任务书 工 学院 机械 系 机械式及制造及其自动化专业 08 级 1 班 学号 姓名 胡健康 指导教师 江苏 题目: 步进电机简易控制系统设计 课程: 单片机应用技术 课程设计时间2011年 11月 28 日 至 12 月11日 共 2 周 课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1．设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）。 （1）能控制步进电机作正向和反向运转，要有正转和反转控制按钮。 （2）步距角为45 度。 （3）在一定的范围内可以控制运转的速度，有加速和减速控制按钮。 （4）要求随时可以在不断电源情况下可以暂停，有一个暂停按钮。 2．安装调试要求 （1）安装时要仔细检查元器件和连接； （2）进行元器件焊接； (3) 对电路板进行调试。 （4）观察结果并达到设计要求。 3．工作计划（进程安排） 序号 设计内容 所用时间 1 布置任务及调研 3天 3 制作与调试 7天 4 撰写设计报告书 4天 合 计 14天 4．主要参考资料 《MCS-51单片机原理接口及应用》 王质朴 北京理工大学出版社 《单片机课程设计指导》 皮大能 北京理工大学出版社 系主任审批意见： 审批人签名： 日 期： 步进电机简易控制系统设计 1设计目的 《单片机原理与应用》是电子信息工程专业的一门重要专业课，对应用能力和动手能力要求很高，课程设计环节是学生学习该课程后进行的一项必不可少的基本训练。其主要目的是使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解，巩固学生所学理论知识；使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，培养学生系统设计的思想；培养学生的软件设计能力，提高学生的动手能力；培养学生查阅相关资料、撰写文档的能力和自学、科研的能力。 2设计任务与要求 （1）能控制步进电机作正向和反向运转，要有正转和反转控制按钮。 （2）步距角为45 度。 （3）在一定的范围内可以控制运转的速度，有加速和减速控制按钮。 （4）要求随时可以在不断电源情况下可以暂停，有一个暂停按钮。 3设计思路与方案 对步进电动机的控制，接口采用软件方法控制步进电动机的旋转。步进电动机的驱动脉冲由8031单片机编程实现，并通过8255芯片的A端口的PA0、PA1、PA2脚出发，然后再驱动电动机的A、B、C三相。由于步进电动机各相电动机驱动电流较大，所以驱动步进电动机的各相支路均通过复合管驱动。同时考虑到步进电动机各相电动机驱动电流较大，驱动电流的通断会造成电磁干扰的反串，从而影响单片机的正常工作，因此在输出通道上加入了光电隔离器，以割断步进电动机的电流驱动和8031单片机控制电路之间的电联系。另外，在步进电动机的各相绕组上串接限流电阻，以防止过大的电流流过线圈。在电动机绕组的两端并联了一个二极管，主要用于在复合管从导通转入截止的瞬间，吸收绕组线圈中的反电动势以避免产生电磁干扰影响其他电路的工作并击穿复合管。通过8255 片的B口读取启/停(K0)、正/反转控制信号（K1、K2）以及加速/减速控制（K3、k4）的值。对步进电机简易控制系统的设计，其具体情况可以根据任务要求从以下几个方面来考虑： 3.1控制电机正/反向转 步进电动机有三相绕组A、B、C，当某一项绕组通电时，在其内部形成N-S极，产生磁场，在磁场的作用下，转子将会转动，步进一步。若步进电动机按三相六拍方式来工作，则在A、B、C三相绕组上依次输入脉冲的顺序为：步进电动机将沿顺时针方向转动。若在A、B、C三相绕组上依次输入脉冲的顺序为：则步进电动机将沿逆时针方向转动。因而只要控制脉冲输出的顺序，就可实现对步进电动机正/反转的控制。 3.2控制电机运转速度 ???? 步进电动机