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1、宝 鸡 职 业 技 术 学 院 电 子 信 息 工 程 系 毕 业 设 计 用 单 片 机 实 现 步 进 电 机 控 制1第 1 章1.1引 言 . 11.2 步 进 电 机 常 见 的 控 制 方 案 与 驱 动 技 术 简 介 . 21.2.1 常 见 的 步 进 电 机 控 制 方 案 . 21.2.2 步 进 电 机 驱 动 技 术 .41.3 本 文 研 究 的 内 容 .6第 2 章 步 进 电 机 概 述2.1 步 进 电 机 的 分 类 . 62.2 步 进 电 机 的 工 作 原 理 . 82.2.1 结 构 及 基 本 原 理 . 82.2.2 两 相 电 机 的 步 进
2、 顺 序 . 92.3 步 进 电 机 的 工 作 特 点 . 12第 3 章 系 统 的 硬 件 设 计3.1 系 统 设 计 方 案 .133.1.1 系 统 的 方 案 简 述 与 设 计 要 求 . 133.1.2 系 统 的 组 成 及 其 对 应 功 能 简 述 . 143.2 单 片 机 最 小 系 统 . 163.2.1 AT89C51简 介 .163.2.2 单 片 机 最 小 系 统 设 计 . 223.2.3 单 片 机 端 口 分 配 及 功 能 . 233.3 串 口 通 信 模 块 . 233.4 数 码 管 显 示 电 路 设 计 . 243.4.1 共 阳 数
3、码 管 简 介 . 243.4.2 共 阳 数 码 管 电 路 图 .253.5 电 机 驱 动 模 块 设 计 .263.5.1 L298简 介 . 263.5.2 电 机 驱 动 电 路 设 计 . 283.6 驱 动 电 流 检 测 模 块 设 计 . 293.6.1 OP07芯 片 简 介 . 303.6.2 ADC0804芯 片 简 介 . 313.6.3 电 流 检 测 模 块 电 路 图 . 343.7独 立 按 键 电 路 设 计 . 35宝 鸡 职 业 技 术 学 院 电 子 信 息 工 程 系 毕 业 设 计 用 单 片 机 实 现 步 进 电 机 控 制2第 4 章 系
4、统 的 软 件 实 现4.1 显 示 子 程 序 的 设 计 . 374.2 键 盘 子 程 序 的 设 计 .384.3 驱 动 程 序 流 程 的 设 计 . 394.4 正 反 转 程 序 流 程 图 . 404.4.1 正 反 转 程 序 流 程 图 .404.4.2 转 速 快 慢 程 序 流 程 图 . 414.4.3定 时 中 断 流 程 图 .42第 5 章 实 验 结 果 与 分 析5.1 有 关 参 数 的 计 算 与 分 析 . 435.2 理 论 与 实 际 的 分 析 . 44附 录总 结参 考 文 献致 谢宝 鸡 职 业 技 术 学 院 电 子 信 息 工 程 系
5、毕 业 设 计 用 单 片 机 实 现 步 进 电 机 控 制1第 1 章1.1 引 言动 机 又 称 脉 冲 电 动 机 或 阶 跃 电 动 机 ， 国 外 一 般 称 为 Steppingmotor、Pulse motor或 Stepper servo， 其 应 用 发 展 已 有 约 80年 的 历 史 。 步 进 电 机 是 一种 把 电 脉 冲 信 号 变 成 直 线 位 移 或 角 位 移 的 控 制 电 机 ， 其 位 移 速 度 与 脉 冲 频 率成 正 比 ， 位 移 量 与 脉 冲 数 成 正 比 。 步 进 电 机 在 结 构 上 也 是 由 定 子 和 转 子 组 成
6、，可 以 对 旋 转 角 度 和 转 动 速 度 进 行 高 精 度 控 制 。 当 电 流 流 过 定 子 绕 组 时 ， 定 子绕 组 产 生 一 矢 量 磁 场 ， 该 矢 量 场 会 带 动 转 子 旋 转 一 角 度 ， 使 得 转 子 的 一 对 磁极 磁 场 方 向 与 定 子 的 磁 场 方 向 一 着 该 磁 场 旋 转 一 个 角 度 。在 有 些 应 用 场 合 ， 并 不 需 要 高 精 度 的 控 制 ， 而 是 需 要 在 满 足 一 般 工 作 要求 的 情 况 下 ， 尽 量 使 控 制 系 统 做 到 ： 系 统 硬 件 结 构 简 单 ， 成 本 低 ； 功
7、 能 较 为齐 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 扰能 力 强 ， 可 靠 性 高 等 要 求 。 本 论 文 就 是 采 用 这 个 思 路 进 行 设 计 。 一 般 步 进 电机 控 制 器 都 用 硬 件 实 现 ， 虽 然 电 路 可 以 做 到 了 高 集 成 度 ， 可 价 格 较 贵 ， 功 能相 对 较 单 一 ， 并 且 设 计 要 求 有 所 改 变 ， 就 得 改 变 整 个 硬 件 电 路 ， 比 较 麻 烦 。而 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 ， 如 果 需 改 变 控 制 要 求 ， 一 般 只 需 改 变 软 件就 能 适 应 新 的 环 境
