步进电机控制附驱动电路设计.docVIP

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 步进电机的控制及驱动电路设计 初始条件： 本设计既可以使用集成移位寄存器、驱动器、555定时器和必要的门电路。本设计也可以使用单片机系统构建步进电机的控制及1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： ①设计一个方波发生器提供系统时钟； ②设计一个步进电机的驱动信号发生器，可以实现电机正转/反转控制和转速控制； ③要求驱动器有足够的输出电流以驱动小功率4相步进电机； ④要求可以实现步进电机的单相或双相激励； ⑤确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。 ⑥绘制总体电路原理图。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 1、 2008 年 7 月 5 日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、 2008 年 7 月 5 日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、 2008 年 7 月 6 日 至 2007 年 7 月 7 日，方案选择和电路设计。 2、 2008 年 7 月 8 日 至 2007 年 7 月 10 日，电路调试和设计说明书撰写。 3、 2008 年 7 月 11 日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 课设答疑地点：鉴主14楼电子科学与技术实验室。 .........................................2 1.4总体设计方框图............................................3 1.5设计原理分析..............................................3 1.5.1元器件介绍.......................................................3 1.5.2方案论证.........................................................5 2硬件设计......................................................6 2.1控制电路..................................................6 2.2最小系统..................................................6 2.3驱动电路..................................................7 2.4显示电路.................................................7 2.5总体电路图...............................................8 3软件设计.....................................................9 4程序编写.....................................................9 5实验心得及体会...............................................17 参考文献......................................................17 1.步进电机原理及硬件和软件设计 1.1步进电机简介 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。 1.2步进电机基本原理 通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以