基于arm的步进电机控制系统-本科毕设论文.doc

《嵌入式系统》课程设计报告 (基于ARM的步进电机控制系统) 院 系： 机电学院 学生姓名： 专 业： 应用电子技术教育 班 级： 指导教师： 田丰庆 付广春 完成时间： 2013年3月28日 目录 前言 ·························································1 摘要 ························································1 1 系统总体方案设计···········································2 1.1步进电机单八拍通电方式工作原理 ·····················2 1.2总体设计思路········································3 2 GPIO口的设置···············································3 2.1 GPIO端口的应用·····································3 2.2 STM32中GPIO端口的功能·····························4 2.3 GPIO端口的配置 ····································4 3 系统的延时函数 ············································错误！未定义书签。 4 电机的驱动电路 ···········································8 参考文献 ·····················································9 附录1 主程序 ··············································10 附录2 总体原理图···········································13  前言 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 摘要 嵌入式系统（Embedded system）是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电器工程师协会的定义，嵌入式系统为控制，监视或辅助设备，机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成，与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的，所以经常称为“固件”。 本文的主要工作是基于STM32步进电机控制系统的设计，随着越来越多的高科技产品逐渐融入到日常生活中，步进电机控制系统发生了巨大的变化。单片机，C语言等前沿学科的技术日趋成熟与实用化，使得步进电机的控制系统有了新的研究方向与意义。本文描述了一个由STM32微处理器，步进电机，键盘等模块构成的，该系统采用STM32微处理器为核心，在MDK的环境下进行编程，根据键盘上不同按键的按下产生信号，用此信号对步进电机的速度，启停及转动方向进行控制，并通过LED显示出数据。 关键词：嵌入式 STM32 步进电机 1 系统的总体设计方案 1.1 步进电机单八拍通电方式的工作原理 设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐。然后在A相继续通电的情况下接通B相。这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转子顺时针转过了11.25°。接着A相断电，B相继续通电。这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐，转子的位置又转过11.25°。这样，如果按A→B→C→D→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角11.25°。电流换接八次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按D→C→B→A…的顺序通