基于单片机的步进电机伺服控制器的设计.doc

成绩

基于单片机的步进电机伺服控制器的设计

题目

课程名称
院部名称
专业
班级
学生姓名
学号
毕业设计地点
毕业设计学时
指导教师

【注：根据毕业设计大纲第四项具体要求撰写毕业设计报告】
目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc359248046"1设计任务和要求 PAGEREF_Toc359248046\h3
HYPERLINK\l"_Toc359248047"2设计思路 PAGEREF_Toc359248047\h4
HYPERLINK\l"_Toc359248048"3系统硬件设计 PAGEREF_Toc359248048\h5
HYPERLINK\l"_Toc359248049"3.1硬件电路的工作原理 PAGEREF_Toc359248049\h5
HYPERLINK\l"_Toc359248050"3.2步进电机模块 PAGEREF_Toc359248050\h5
HYPERLINK\l"_Toc359248051"3.3控制模块 PAGEREF_Toc359248051\h6
HYPERLINK\l"_Toc359248052"3.4主要元件介绍： PAGEREF_Toc359248052\h6
HYPERLINK\l"_Toc359248053"4软件编程 PAGEREF_Toc359248053\h11
HYPERLINK\l"_Toc359248054"5调试过程与结果 PAGEREF_Toc359248054\h20
HYPERLINK\l"_Toc359248055"5.1正转结果显示： PAGEREF_Toc359248055\h20
HYPERLINK\l"_Toc359248056"5.1.1正转加速： PAGEREF_Toc359248056\h21
HYPERLINK\l"_Toc359248057"5.1.2正转减速： PAGEREF_Toc359248057\h21
HYPERLINK\l"_Toc359248058"6总结与体会 PAGEREF_Toc359248058\h24
HYPERLINK\l"_Toc359248059"7参考资料 PAGEREF_Toc359248059\h26
HYPERLINK\l"_Toc359248060"8附录 PAGEREF_Toc359248060\h26
1设计任务和要求
单片机毕业设计是考察学生利用所学过的专业知识，进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接，能够使学生对电气与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合实践答辩，为后期的毕业设计做好准备。
本次设计考核的能力主要有：
专业知识应用能力，包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电气控制、电机与拖动、微特电机及其驱动、计算机高级语言、计算机辅助设计、计算机办公软件等课程，还包括本专业的拓展性课程如变频器、组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。
项目设计与运作能力，团队协作能力，技术文档撰写能力，PPT汇报与口头表达能力。
电气与自动化系统的设计与实际应用能力。
要求完成的工作量包括：
现场仿真演示效果。
学生结合课题进行PPT演讲与答辩。
学生上交课题要求的各类设计技术文档。

2设计思路
电路基本理论:
步进电机是一种将电脉冲转变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。可通过控制脉冲数来控制角位移量，从而达到准确的定位目的。通过对步进电机的软件设计和硬件设计包括步进电机的结构、原理及应用，根据原理和硬件的设计利用c语言编写程序，经过反复运行和调试，实现单片机对步进电机的控制。
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，它的的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。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，控制换相顺序，即通电控制脉冲必须严格按照一定顺序分别控制各相的通断。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。控制步进电机的转向，即给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，若按反序通电换相，则电机就反转。控制步进电机的速度，即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，两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。同时通过控制脉冲频率来控制电机