步進電機加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計說明

1、課程設(shè)計說明書第1頁1緒論1.1課題描述隨著電子技術(shù)，特別是隨大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生而出現(xiàn)的微型計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人類生活發(fā)生了根本性的改變。如果說微型計算機的出現(xiàn)使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么可以毫不夸張地說，單片機技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域帶來了一次新的技術(shù)革命。目前，單片機以其體積小、重量輕、抗干擾能力強、對環(huán)境要求不高、高可靠性、高性能價格比、開發(fā)較為容易，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動化等諸

2、多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用，并已走人家庭，從洗衣機、微波爐到音響、汽車，到處都可見到單片機的蹤影。因此，單片機技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。本課題研究的內(nèi)容就是以單片機為主要控制元件，通過控制脈沖信號來定位步進電機。1.2步進電機參數(shù)和特點1.2.1基本參數(shù)1.電機固有步距角[8]它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值，電機給出的值為0.91.8（表示半步工作時為

3、0.9、整步工作時為1.8），這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角’，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。2.步進電機的相數(shù)是指電機內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為0.91.8、三相的為0.751.5、五相的為0.360.72。3.保持轉(zhuǎn)矩（HOLDINGTQUE）是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。1.2.2步進電

4、機的特點課程設(shè)計說明書第3頁LCD顯示器上實時的顯示步進電機的運行轉(zhuǎn)速和定位功能時候步進電機運行的轉(zhuǎn)速和總的轉(zhuǎn)數(shù)。89C51單片機系統(tǒng)是整個控制系統(tǒng)的核心，控制系統(tǒng)的各個模塊協(xié)調(diào)工作并且充當(dāng)步進電機運轉(zhuǎn)時候的脈沖分配器。圖2.1總體設(shè)計框圖2.2控制系統(tǒng)芯片的選取2.2.1單片機芯片的選取隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微型計算機技術(shù)日益發(fā)展，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著集成電路工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了單片機、DSPARM等多種單片機。AT89C

5、51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案[6]。51單片機雖然和DSPARM相比處理速度和運算速度上都比較慢，但它的體積小、質(zhì)量輕、價格便