基于单片机的步进电机控制电路的设计.doc

广州汽车学院 机电一体化课程设计说明书 基于单片机的步进电机控制电路的设计 院（系） 机电工程系 专 业 机械工程及自动化 班 级 07级机械3班 学生姓名 指导老师 成 绩 2010 年 月 日 课 程 设 计 任 务 书 兹发给 07级机械3班 班学生 课程设计任务书，内容如下： 设计题目： 基于单片机的步进电机控制电路的设计 应完成的项目： （1）电机控制方案的确定 （2）硬件电路图的设计 （3）程序流程图的设计 （4） 参考资料以及说明： （1）王克义，机电传动及控制，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005 （2）李全利，单片机原理及应用，北京：清华大学出版社，2006 （3）林伟健，C++程序设计基础，北京：电子工业出版社，2008 （4）毕淑娥，电工与电子技术基础，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008 本设计任务书于200 年 月 日发出，应于2011年 1月12日前完成，然后进行答辩。 指导教师 签发 年 月 日 课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 年 月 日 目 录 摘 要 1 绪论 2 1.1 引言 2 1.2 步进电机的发展趋势 2 1.3国内外研究概况 2 1.4 步进电机的选型 3 第一章 元器件 4 2.1 光电耦合器 4 2.2 达林顿管 4 2.3 步进电机 4 2.4 单片机AT89C52 5 第二章 硬件电路设计 6 3.1 单片机最小系统 6 3.2 步进电机控制电路 7 3.3 正反转、停止控制电路 8 第四章 程序设计 10 总结 14 参考文献 15 摘 要 步进电机是一种将电脉冲信号的转换为角位移的机电元件，与其它类型的电机相比具有易于精确控制、无累积误差等优点，在众多的领域应用广泛。本设计采用AT89C52单片机对步进电机进行控制，通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片74LS06反相输出，通过光电耦合器输出的脉冲作为三相步进的各相得控制信号。为了获得足够大的的驱动功率，光电耦合器输出的脉冲经达林顿管进行放大。 关键词：步进电机、单片机、光电耦合、功率放大 绪论 引言 步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，