单片机控制步进电机 电工技师毕业论文.doc

维 修 电 工 技 师 论 文 完整图片 题 目： 单片机控制步进电机 单 位： 省 市： 姓 名： 指导教师： 日 期： 2011年05月05日 目 录 摘要 2 引言 2 第一章：单片机部分 3 （一）单片机的应用 3 （二）MCS-51单片机 3 （三）STC89C52RC芯片简介 3 （四）STC89C52RC单片机系统最小电路 4 1：时钟电路 4 2：复位电路 5 （五）STC89C52RC单片机下载线 5 （六）STC89C52RC单片机编程器 6 （七）STC89C52RC单片机编译器 6 第二章：数码管部分 7 （一）数码管的应用 7 （二）数码管的结构及硬件原理图 7 （三）二位一体数码管内部结构 8 （四）驱动数码管的方法 9 （五）芯片74HC595简介 9 第三章：步进电动机部分 10 （一）步进电机简介 10 （二）步进电机工作原理 10 （三）永磁式步进电动机的控制及驱动方法 11 （四）芯片ULN2003简介 12 （五）芯片 CD4069 简介 12 第四章：系统12V和5V的电源电路 13 第五章：系统整体方案及设计 14 （一）设计要求及实现的功能 14 （二）系统框图 15 （三）程序流程图 15 （四）单片机I/O分配 15 （五）系统电路图 16 （六）系统程序 16 第六章：总结 19 单片机控制步进电机的设计 广百惠州店商贸有限公司 摘要 步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，具有控制简便、定位准确等特点。, 具有快速起动和停止的特点。 通俗地说：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（及步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时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。?凡需要对转角进行精确控制的情况下，使用步进电机最为理想。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。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易）是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能 OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。每当SHcp上升沿到来时,DS引脚当前电平值在移位寄存器中左移一位，在下一个上升沿到来时移位寄存器中的所有位都会向左移一位，同时Q7也会串行输出移位寄存器中高位的值，这样连续进行8次，就可以把数组中每一个数（8位的数）送到移位寄存器；然后当STcp上升沿到来时，移位寄存器的值将会被锁存到锁存器里，并从Q1~7引脚输出。74HC595及其引脚 第三章：步进电动机部分 （一）步进电机简介 步进电动机是一种把电脉冲信号变换成直线位移或角位移的执行元件。其转子为多级，定子有多相不同连接的控制绕组。由专用电源供给电脉冲，每输入一个脉冲，步进电动机就移动一步，故也称为脉冲电动机。它的直线位移或角位移量与脉冲数成正比，其线性速度或转速与脉冲频率成正比。改变脉冲频率的高低，即可调节电机转速，并能快速起动、制动和反转。在一相绕组长期通电状态下具有自锁能力，在负载能力范围内，不因电源电压、负载、环境条件波动而变化，在不丢步情况下，其步距误差不会长期积累。步进电动机用于开环系统，可使整个系统大为简化，并可提高运行的可靠性；也可以加上速度和位置检测装置，用于闭环系统。步进电动机的分类：按运动形式分旋转式和直线式；按工作原理分反应式、永磁式和永磁感应子式；按定子数目分单定子式和多定子式；按相数分单相、两相、三相及多相。本次设计采用的是永磁式步进电动机。 （二）步进电机工作原理 一个三相反应式步进电动机如图3-7，定子有六个磁极，每两个相对的极绕有一相控制绕组，转子只有四个齿，齿宽等于定子极靴宽，上面没有绕组，若通电次序为U-W-V-U,则电机将按顺时针方向转动，这种通电的方式为三相单三拍，单是指每次只一相控制绕组通电，三拍是指经过三次切换控制绕组的通电状态完成一个循环。步进电动机每拍转子所转过的角位移称为步距角，三相单三拍通电