微机原理课程设计说明书---步进电机控制.doc

微机接口技术课程设计说明书 课题名称： 步进电机控制 目 录 1．课程设计任务书 ………………………………………………… 2．说明书正文………………………………………………………… 2.1 前 言……………………………………… 2.2 现 状………………………………………………… 2.3 任务分析与方案设计………………………………………… 2.4 系统电路原理图…………………………………………… 2.5元器件参数选择及清单…………………………………… 2.6 电路的调试……………………………………………… 3. 心得体会…………………………………………… 4. 参考文献……………… 5. 附录………………………………… 课程设计任务书 一、任务要求 在Dais实验台基础上设计并调试一个外接口电路，能够显示所对应的电机状态。且具有一定的控制功能，编程并调试完成整个开发系统。 二、主要技术要求 实现步进电机转速和正反转控制。控制四相步进电机是采用编程方法实现四相八拍环形分配运行方式，改变激励脉冲频率的大小来实现调制。变换步进电机的其中两相相序，就能实现步进电机的正反转。 扩展一：用三个发光二极管亮灭表示三个速度开关的状态。再用一个发光二极管亮灭表示正反转状态。 扩展二：用数码管显示速度状态。 三、主要完成任务 1、查找相关资料，确定课程设计方案； 2、微机接口电路硬件的焊接、装配、逐步排除故障及调试： 3、用Protel2004绘制微机最小系统配置原理图； 4、用Protel2004绘制相关项目的接口原理图； 5、编写相关项目的程序，并进行调试； 6、按照相关项目内容要求，上级进行调试； 7、编写课程设计报告。 四、提交成果 1）课程设计说明书一本（电子文档和打印稿各一份） 要求：内容完整，图表完备，条理清晰，分析有据。 所附电路图布局合理，清晰完备，图形和符号要规范。 2）所用元器件清单 3）电路实体一套。 要求：该电路实体必须是经过自己安装调试通过并达到性能指标要求的电路实体。 2.说明书正文 2.1 前 言 本次的微机原来与接口技术课程设计主要涉及到微机原理，微机接口技术，汇编语言或者c语言，电工学（数电，模电）等学科。其中，电工学是硬件电路的基础，必须有相应的基础才能看懂电路，分析电路的功能。其次，语言则是软件基础，要实现微机控制，就必须有相应的软件程序。因此，必须具备读并编写程序的能力。而微机原理和微机接口技术则是本次课程设计所需要的理论核心。只有具备相应理论知识之后才能分析软硬件的实际控制过程。 2.2 现 状 步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天，传统电动机的功能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。为适应这些要求，发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统，其中较有自己特点，且应用十分广泛的一类便是步进电动机。 　　步进电动机的发展与计算机工业密切相关。自从步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机以后，使其设备的性能提高，很快地促进了步进电动机的发展。另一方面，微型计算机和数字控制技术的发展，又将作为数控系统执行部件的步进电动机推广应用到其他领域，如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等。 　　任何一种产品成熟的过程，基本上都是规格品种逐步统一和简化的过程。现在，步进电动机的发展已归结为单段式结构的磁阻式、混合式和爪极结构的永磁式三类。爪极电机价格便宜，性能指标不高，混合式和磁阻式主要作为高分辨率电动机，由于混合式步进电动机具有控制功率小，运行平稳性较好而逐步处于主导地位。最典型的产品是二相8极50齿的电动机，步距角1.8°／0.9°（全步／半步）；　还有五相10极50齿和一 些转子100齿的二相和五相步进电动机，五相电动机主要用于运行性能较高的场合。到目前，工业发达国家的磁阻式步进电动机已极少见。 　　步进电动机最大的生产国是日本，如日本伺服公司、东方公司、SANYO　DENKI和MINEBEA及NPM公司等，特别是日本东方公司，无论是电动机性能和外观质量，还是生产手段，都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量（含国外独资公司）近2亿台。 　　另外的结论是HB型电动机更适合于低速大转矩用途；RM型适