1、 电机控制课程设计电机控制课程设计报告报告书书 题题 目目 步进电机正反转步进电机正反转 院院 部部 名名 称称 专专 业业 班班 级级 组组 长长 姓姓 名名 学学 号号 同同 组组 学学 生生 设设 计计 地地 点点 工科楼 C 设设 计计 学学 时时 指指 导导 教教 师师 成绩 1 目目 录录 1 设计任务和要求 . 2 2 设计思路 3 3 系统硬件设计 . 4 3.1 硬件电路的工作原理 . 4 3.2 步进电机模块 . 4 3.3 控制模块. 5 3.4 主要元件介绍： . 5 4 软件编程 .10 5 调试过程与结果 .17 5.1 正转结果显示： 17 6 总结与体会.19
2、7 参考资料 21 8 附录 22 2 1 1 设计任务和要求设计任务和要求 电机控制课程设计是考察学生利用所学过的电机控制专业知识， 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： 1) 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
3、如变频器、 组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。 2) 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。 3) 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： 1) 制作实际成品，并现场演示效果。 2) 学生结合课题进行 PPT 演讲与答辩。 3) 学生上交课题要求的各类设计技术文档。 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
4、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 3 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
5、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转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 2 2 设计设计思路思路 基于单片机和 proteus 的步进电机控制电路的基本组成如图所示 根据设计要求，采用的方案如下。硬件部分实现电机转动，包括控制开关模 块；电机转动模块。软件部分实现对步进电机的控制功能，主要设计思想通过控 制台控制程序的开关来控制电机的转动。电源驱动 89C51 单片机，在 89C51 中装 载程序， 通过开关按键来输入信号， 89C51 向驱动电路提供信号使步进电机动作。 4 3 3 系统硬件设计系统硬件设计 3.3.1 1 硬件电路的工作原理硬件电路的工作原理 总电路图 通过对开关 k1 k2 k3 的开关，来实现对步进电机的正反转和停止，并且有 相应的 LED 灯的显示。 3.23.2 步
