步进电机调速测速和显示系统基于单片机.docVIP

测控系统综合设计课程设计 题 目 基于单片机的步进电机调速系统 学 院 机械工程学院 专 业 测控技术与仪器 　 学生姓名 赵 小 龙 学 号 年级2012级 指导教师 2016年 1月 9日 基于AT89C51单片机的步进电机控制系统 摘要 步进电机是数字控制系统中的一种执行元件，它能按照控制脉冲的要求，迅速起动，制动，正反转和调速。具有步距角精度高，停止时能自锁等特点，因此步进电机在自动控制系统中，特别是在开环的控制系统中得到了日益广泛的应用。 本文以单片机和环形脉冲分配器为核心设计的步进电机控制系统，通过软硬件的设计调试，实现步进电机能根据设定的参数进行自动加减速控制，使控制系统以最短的时间到达控制终点，而又不发生失步的现象；同时它能准确地控制步进电机的正反转，启动和停止。硬件是以AT89C51单片机为核心的控制电路，主要包括：环形脉冲分配器、键盘显示电路、步进电机的驱动电路等。软件部分采用C语言编程，主要包括键盘显示程序、步进电机的调速程序、停止判断程序等。 关键词：步进电机控制系统；调速；单片机 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc440142924 摘要 PAGEREF _Toc440142924 \h I HYPERLINK \l _Toc440142925 第一章 引言 PAGEREF _Toc440142925 \h 1 HYPERLINK \l _Toc440142926 1.1 课题提出的背景和研究意义 PAGEREF _Toc440142926 \h 1 HYPERLINK \l _Toc440142927 1.2 课题的主要研究内容 PAGEREF _Toc440142927 \h 2 HYPERLINK \l _Toc440142928 1.3 本章小结 PAGEREF _Toc440142928 \h 2 HYPERLINK \l _Toc440142929 第二章 步进电机控制系统设计 PAGEREF _Toc440142929 \h 3 HYPERLINK \l _Toc440142930 2.1 步进电机的原理 PAGEREF _Toc440142930 \h 3 HYPERLINK \l _Toc440142931 2.1.1 三相单三拍通电方式 PAGEREF _Toc440142931 \h 3 HYPERLINK \l _Toc440142932 2.1.2 三相双三拍通电方式 PAGEREF _Toc440142932 \h 5 HYPERLINK \l _Toc440142933 2.1.3 三相六拍通电方式 PAGEREF _Toc440142933 \h 6 HYPERLINK \l _Toc440142934 2.2 脉冲分配器 PAGEREF _Toc440142934 \h 8 HYPERLINK \l _Toc440142935 2.3步进电机驱动电路 PAGEREF _Toc440142935 \h 8 HYPERLINK \l _Toc440142936 2.4 步进电机的变速控制 PAGEREF _Toc440142936 \h 11 HYPERLINK \l _Toc440142937 2.4.1 变速控制的方法 PAGEREF _Toc440142937 \h 13 HYPERLINK \l _Toc440142938 2.5 本章小结 PAGEREF _Toc440142938 \h 14 HYPERLINK \l _Toc440142939 第三章 控制系统硬件设计 PAGEREF _Toc440142939 \h 15 HYPERLINK \l _Toc440142940 3.1 硬件系统设计原则 PAGEREF _Toc440142940 \h 15 HYPERLINK \l _Toc440142941 3.2 控制系统组成 PAGEREF _Toc440142941 \h 15 HYPERLINK \l _Toc440142942 3.3 主要元件的选择 PAGEREF _Toc440142942 \h 16 HYPERLINK \l _Toc440142943 3.3.1 单片机的选择 PAGEREF _Toc440142943 \h 16 HYPERLINK \l _Toc