步进电机控制系统.pptx

步进电机的控制班级:团队:成员:指导老师:

PCB版图(1)

3D正面PCB版图(2)

3D反面PCB版图（3）

步进电机?28BYJ-4801步数输入按键02实物连接图

步进电机的相关介绍第一部分

步进电机的简单介绍步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。

为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能，也即数控机床的刀架自动进给运动，随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。人们用它来驱动时钟和其他采用指针的仪器，打印机、绘图仪，磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具，还有机器人等机械装置。此外作为执行元件，步进电机是机电一体化的关键产品之一，被广泛应用在各种自动化控制系统中，随着微电子和计算机技术的发展，它的需要量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件，由于其精度高、体积小、控制方便灵活，因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用，大规模集成电路的发展以及单片机技术的迅速普及，为设计功能强，价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。

步进电机的工作原理步电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：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）。可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以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。

步进电机?28BYJ-48介绍步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。线接电源5V，橙色电线接P1.3口，黄色电线接P1.2口，粉色电线接P1.1口，蓝色接P1.0口。0102

主要技术参数电机型号电压V相数相电阻（欧）步距角度减速比2BBY625/641:64(N=64)起动转矩100P.P.S启动频率P.P.S定位转矩g.cm摩擦转矩g.cm噪声dB绝缘介电强度≥300≥550≥300—≤35600VAC1S

注：由于单片机接口信号不够大需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口。如下：

橙?AP1.3黄BP1.2粉CP1.1蓝DP1.0十六制（P1口）10000x0811000x0c01000x0401100x0600100x0200110x0300010x0110010x09

硬件电路原理图的相关介绍第二部分

总体设计思路89C51单片机复位电路键盘控制电路ULN2803启动电路步进电机状态显示电路电源及时钟电路设计思路图

硬件电路组成本设计的硬件电路主要由控制电路、最小系统、驱动电路、显示电路四大部分组成。最小系统是为了使单片机正常工作。控制电路由开关和按键组成，由操作者根据相应的工作需要进行操作。显示电路主要是为了显示电机的工作状态和转速。驱动电路主要是对单片机输出的脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动。

显示电路U2:74L373锁存器7SEG-COM-CATHODE显示管

驱动部分电路步进电机?28BYJ-48

控制部分电路X1：11.0592晶振U1:AT89C51芯片步数输入按键EnterR1:1K电阻电容c1,c2,c3步数控制按键k1-k9

电路原理总图

软件部分第三部分

软件设计通过分析可以看出，实现系统功能可以采用多种方法，由于随时有可能输入加速、加速信号和方向信号，因而采用中断方式效率最高，这样总共要完成4个部分的工作才能满足课题要求，