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单片机课程设计-二维步进电机控制系统.doc
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单片机课程设计-二维步进电机控制系统
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目录
第 1 章 绪论 ........................................................................................................1
1.1 课题背景 ...................................................................................................1
1.1.1 引言 ....................................................................................................1
第 2 章二维步进电机控制系统的选择 ...........................................................2
2.1 基于单片机的控制 … .............................................................................2
2.2 步进电机的概述… .................................................................................3
2.3 控制电路的设计图… .............................................................................4
第 3 章系统的硬件设计 .....................................................................................5
3.1 系统设计方案的简述… .........................................................................5
3.2 基于 80C51 的步进电机执行结构及原理… ........................................5
3.3 辅助控制电路… .....................................................................................6
第 4 章 系统的软件设计 ....................................................................................8
4.1 系统的主流程图… .................................................................................9
4.2 汇编程序设计… ...................................................................................10
结论 ....................................................................................................................12
参考文献 ............................................................................................................13
第1章 绪论
1.1 引言
随着数字化技术发展,数字控制技术得到了广泛而深入的应用。步进
电机是一种将数字信号直接转换成角位移或线位移的控制驱动元件, 具有
快速起动和停止的特点。因为步进电动机组成的控制系统结构简单,价格
低廉,性能上能满足工业控制的基本要求,所以广泛地应用于手工业自动
控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机,投影
仪、数码摄像机、大型望远镜、卫星天线定位系统、医疗器件以及各种可
控机械工具等等。直流电机广泛应用于计算机外围设备( 如硬盘、软盘和
光盘存储器) 、家电产品、医疗器械和电动车上, 无刷直流电机的转子都
普遍使用永磁材料组成的磁钢, 并且在航空、航天、汽车、精密电子等行
业也被广泛应用。在电工设备中的应用,除了直流电磁铁(直流继电器、
直流接触器等)外,最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里,
同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等,都是直流发电机;锅炉给粉机
的原动机是直流电动机。此外,在许多工业部门,例如大型轧钢设备、大
型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地
方等,通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机
通常是作为直流电源,向负载输出电能;直流电动机则是作为原动机带动
各种生产机械工作,向负载输出机械能。在控制系统中,直流电机还有其
它的用途,例如测速电机、伺服电机等。他们都是利用电和磁的相互作用
来实现向机械能能的转换。
本文应用单片机、步进电机驱动芯片、和键盘阵列,构建了集步进电
机控制器和驱动器为一体的步进电机控制系统。二维工作台作为被控对象
通过步进电机驱动滚珠丝杆在 X/Y 轴方向联动。步进电机控制系统的开发
采用了软硬件协同仿真的方法,可以有效地减少系统开发的周期和成本。
最后给出了步进电机控制系统的应用实例。
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