基于单片机控制的步进电机课程设计报告.doc

"基于单片机控制的步进电机课程设计报告" 本文档旨在设计一个基于单片机控制的步进电机系统，涵盖了步进电机的基本原理、控制方式、设计要求等方面的知识点。 1. 步进电机简介 步进电机是一种特殊的电机，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，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作。步进电机的驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。 2. 步进电机控制工作原理 步进电机实际上是一个数字角度转换器，也是一个串行的数模转换器。步进电机的根本控制包括启停控制、转向控制、速度控制、换向控制四个方面。 3. 步进电机的启停控制 步进电机由于其电气特性，运转时会有步进感，即振动感。为了使电机转动平滑，减小振动，可以在步进电机控制脉冲的上升沿和下降沿采用细分的梯形波，可以减小步进电机的步进角，提高电机运行的平稳性。 4. 步进电机的转向控制 如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转。假设步进电机的励磁方式为二六拍，即 A-AB-B-BC-C-CA。如果按反序通电换相，即那么电机就反转。 5. 步进电机的速度控制 如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。2 个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整送给步进电机的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。 6. 步进电机的换向控制 步进电机换向时，一定要在电机减速停顿或降到突跳频率 X 围之内再换向，以免产生较大的冲击而损坏电机。换向信号一定要在前一个方向的最后一个脉冲完毕后以及下一个方向的第 1 个脉冲前发出。 7. 步进电机的脉冲分配 步进电机的控制主要由脉冲分配和驱动电路两局部组成，步进电机脉冲控制的任务有三点：控制电机的转角、控制电机的转速、控制电机的转向。控制输送给电机的脉冲数就可以控制电机相应的转角数；控制输送给电机的脉冲频率就可以控制电机的转速；控制电机的转向，实际就是控制脉冲输送给电机绕组的顺序分配，这种分配称为环行分配。 8. 基于单片机控制的步进电机系统设计 本设计将使用单片机来控制步进电机，通过按键来控制系统的启/停工作，当系统运转时，用按键来控制方向，同样由按键来选择工作模式。最后根据思路所设计出来的硬件图设计相适应的软件。