基于单片机的步进电机控制系统的设计
一、总体概述
步进电机是一种特殊的电机,通过电脉冲信号控制,实现角位移或线位移的微电动机。步进电机的应用越来越广泛,例如在打印机等办公自动化设备以及各种控制装置等领域。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机需求量与日俱增,研制步进电机驱动器及其控制系统具有十分重要的意义。
二、研究现状和发展趋势
步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机,国外一般称为 Stepping motor,Pulse motor 或 Stepper servo。步进电机具有突出的优点,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,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。
三、课题设计方案
为了使系统硬件结构简单,成本低、功能齐全、适应性强、电机各种运行状态指示一目了然,操作方便、系统抗干扰和可靠性高,本课题采用单片机的软件和硬件结合进行控制,运用其强大的可编程和运算功能,充分利用单片机的各种资源,能灵活的对步进电机进行控制,实现其不同模式、步数、正反转、转速等控制。
四、主要技术点
* 单片机软件编程可以使复杂的控制过程实现自动控制和精确控制,避免了失步、振荡等控制精度的影响。
* 用软件代替环形分配器,通过对单片机的设定,用同一种电路实现了多相步进电机的控制和驱动,大大提高了接口电路的灵活性和通用性。
* 单片机的强大功能使显示电路、键盘电路、复位电路等外围电路有机的组合,大大提高系统的交互性。
五、计划进度安排
(1)步进电机的概述(2011.2.20—3.3)
(2)概述步进电机的控制系统(2011.3.4-3.15)
(3)系统硬件设计(2011.3.16-3.27)
(4)系统软件设计(2011.3.28-4.7)
(5)进一步完善初稿(2011.4.8-4.10)
六、主要参考文献
[1]张友德.单片微型机原理、应用与实验[M]。上海:复旦大学出版社,2005。
[2]李夙.异步电动机直接转矩控制[M].北京:机械工业出版社,1998.
[3]王鸿钰。步进电机控制入门[M].上海:同济大学出版社,1990.
[4]袁任光,张伟武.电动机控制电路选用与 258 实例[M]。北京:机械工业出版社,2005.
[5]王秀和.永磁电机[M]。北京:机械工业出版社,2003.