基于单片机的步进电机控制系统设计精选.doc

基于单片机的步进电机控制系统设计 摘要：步进电动机由于利用其组成的开环系统简单、廉价、实用价值高的特点。因此在精度要求比较高的精密仪器以及各种控制装置中有着极其广泛的应用如:喷绘机、刻字机、线切割、机器人等领域。 本文介绍的是一种基于单片机的步进电机的系统设计，用C语言编写出电机的正转、反转、加速、减速、停止程序代码，通过单片机、电机的驱动芯片ULN2003以及相应的按键实现以上操作功能，步进电机的工作状态用相应的LCD1602显示。本文内容介绍了步进电机以及单片机原理、该系统的硬件电路、软件程序。并对软、硬件进行调试，同时介绍了调试过程中出现的问题以及解决问题的方法。该设计具有思路清晰、可靠性高、稳定性强等特点，通过调试实现了上述功能。 关键词：步进电机 脉宽调制 驱动机构 单片机 Abstract: Stepper motor due to the use of the open loop system consisting of a simple, cheap, and the characteristics of high practical value. So in accuracy requirement high precision instrument and various kinds of control device has the extremely widespread application, such as: spraying machine, carving machine, thread cutting, robot, etc. Is introduced in this paper a system based on single-chip stepper motor design, using C language to write the motor forward, reverse, acceleration, deceleration and stop the program code, through single chip, motor drive chip ULN2003 as well as the corresponding button to achieve the above operation function, the working state of the stepper motor with the corresponding LCD1602 display. Content of this article introduces the principle of step motor and single chip microcomputer, hardware circuit and software program of the system. And the hardware and software debugging, and introduces the debugging process problems and the methods to solve the problem. This design has ideas clearly, high reliability, strong stability, etc, through debugging realized the function. Key Words: Stepper motor; Pulse-width modulated; driving mechanism; scm 1 绪论 1.1 引言 在众多的执行元件中,步进电机是机电设备不可缺少的元件。步进电机是一种微型电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流。用此电流供电,电机才能正常运转,而它的具体工作过程是将电脉冲信号转换成相应的角位移或者是线位移来达到转动的目的。在数控系统、自动生产线、自动化仪表中应用电机实现其调速、快速起停、正反转控制的功能已普遍存在,它最突出的优点是能在宽频率中改变脉冲频率对步进电机实施控制。并且组成的开环系统利于人们控制,操作简便。微电子和计算机技术的日益成熟,使步进电机在工业电子自动化、印刷设备、机器人和智能医疗设备中的需求量不断提高,对于研制出具有高精确度、实时监控、数字显示的步进电机及其驱动控制系统有着很大的实用意义。这次设计选用28BYJ-48型号四相步进电机,它有三种工作模式,利用其单双相工作模式进行工作,使其提高步进的精度。整个控制系设计组成有:电机驱动电路的设计、液晶显示和按键部分设计三大模块。 1.2课