基于51单片机步进电机控制系统.doc

湖南工程职业技术学院毕业设计（论文） 基于51单片机步进电机的控制系统 系 （部）：信 息 工 程 系 专 业：自 动 控 制 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2011 年 3 月 目 录 第一部分 毕业设计（论文）开题报告 第二部分 设计说明书 湖 南 工 程 职 业 技 术 学 院 HUNAN ENGINEERING POLYTECHNIC 毕业设计（论文）开题报告 （ 2011届） 系 （部）：信 息 工 程 系 专 业：自 动 控 制 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2011 年 1、题目：基于单片机步进电机的控制系统开题报告 一．本文研究的意义和目的 本设计主要援用51单片机控制六线4项步进电机系统，友单片机产生驱动脉冲型号，控制步进电机以一定的转速向某一方向产生一定的转动角度。同时能够利用单片机的正、反转及速度控制，并能在数码管上显示相应的速度。 设计单片机对于步进电机控制的意义在于： 1、单片机对步进电机控制可以熟悉步进电机的原理和应用。 2、单片机对步进电机控制可以熟悉单哦就功能已经原理、构造。 3、通过本选题能运用所学基本理论知识、专业技能来对问题进行分析，思考，解决，提高对专业知识的掌握以及锻炼逻辑思维能力。 二．研究的依据 步进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字执行元件，随着计算机应用技术、电子技术和自动控制技术在国民经济各个领域中的普及与深入，步进电机的需求量越练越大。 随着工业技术的不断发展，以及同类产品的不断出现，步进电机面临着前所未有的挑战。但近30年来，数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展，推动步进电机的发展，为步进电机的应用开辟了广阔的前景，近几年来，步进电机需求量一直呈现出较快的增长速度，其中扫描仪、打印机、传真、DVD-ROM/CD-ROM驱动器、空调及多功能自动化办公设备等应用对 HYPERLINK /search/enc_keyword.php?keywords=%B2%BD%BD%F8%B5%E7%BB%FAoperation=PHRASEsearch_mod=advancedsection=ALLencode=1sub_form=quickform 步进电机的需求增长最强。此外由于USB2.0的日益流行促进了高分辨率扫描仪的销售， HYPERLINK /search/enc_keyword.php?keywords=%B2%BD%BD%F8%B5%E7%BB%FAoperation=PHRASEsearch_mod=advancedsection=ALLencode=1sub_form=quickform 步进电机向着小型、薄型和更小的步进角度发展。 步进电机有着方方面面重要应用，如何对其进行有效控制，使其能够发挥最大的优势是各个行业技术开发人员所共同关注的，本次设计了一套简单的通用控制系统，对步进电机的转速、方向实行手动控制，并能通过数码管显示其转速。 步进电机是将电脉冲星号转变为角位移或线线位移的开环控制原件。在非超载的情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲星号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。虽然步进电机已经被广泛地应用，但步进电机并不向普通的直流电机、交流电机在常规下使用。它必须由双环性脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。 目前步进电机在工业控制生产以及仪器上应用十分广泛。通常都要对一些机械部件平移和转动，对移动的位移和角度控制要求较高，一般的电机很难实现对位置和角度的精确控制，在一些智能化要求较高的场合，用模拟芯片控制器及信号发生器来控制有一定局限性。而且单片机控制步进电机可以改善性能，步进电机能实现精确的角度和转数，具有良好的步进特性，最适合数字控制。在工控设备中得到广泛的应用。而单片机具有芯片体积小，兼容性强，低电压了，低功耗等特点，使得单片机成为驱动步进电机的最佳空盒单元。所以单片机控制步进电机系统控制精度高，运行稳定，得以广泛运用。 三． 本文研究内容 本设计主要是研究基于单片机的步进电机控制，采用单片机AT89C52和脉冲分配器PMM8713控制步进电机在三相六拍工作方式下的启停控制，正反转控制。 四．本文研究思路 1、了解单片机本身内部应有的资源，如：中断、定时器、计数器、I\O的使用