1、 1 课程设计任务书课程设计任务书 题题 目目: : 三相步进电机控制系统的设计 初始条件：初始条件： 设计一个三相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用 K0-K2 做为通电方式选择键，K0 为三相单三拍，K1 为三相双三拍， K2 为三相六拍；K3 为启动/停止控制；K4 方向控制（正反转）；K5 速度控制（快慢两档）；用 4 位 LED 数码管显示工作步数。用 3 个 发光二极管显示状态： 正转时红灯亮， 反转时黄灯亮， 不转时绿灯亮。 要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : 1 硬件设计：系统总原理图及各部分详细原理图 2 软件设计：系统总体流程图、步进电机单三拍，双三拍，三相
2、六 拍各模块流程图、显示模块流程图等 3 编写程序：能够完成上述任务 4 完成符合要求的设计说明书 时间安排：时间安排： 2011 年 6 月 20 日2010 年 6 月 30 日 指导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 2 摘要 本设计主要设计了基于单片机的三相步进电机系统。其中使用 80c51 单片 机作为主控芯片，利用 ULN2003A 集成电路，采用单极性驱动方式，使步进电机 完成步进电机三相单三拍，三相双三拍，三相六拍；启动/停止控制、方向控制； 速度控制（快慢两档） ；用 4 位 LED 数码管显示工
3、作步数。用 3 个发光二极管显 示状态：正转时红灯亮，反转时黄灯亮，不转时绿灯亮。 电路结构简单，设计思路清晰，同时利用 KEIL 和 Proteus 进行联调仿真， 结果比较直观。 关键字关键字：步进电机、单片机、单极性驱动 3 目录 1 设计任务及要求 5 1.1 设计任务 5 1.2 任务分析 5 2 方案比较及选择 6 2.1 电机驱动选择方案 6 2.2 LED 显示选择方案. 6 2. 3 按键状态的读取 . 6 3 系统实现的原理 7 3.1 步进电机控制工作原理 7 3.1.1 步进电机的启停控制 7 3.1.2 步进电机的工作原理. 7 3.1.3 步进电机的转向控制. 7
4、3.1.4 步进电机的启停控制. 8 3.1.5 步进电机的速度控制. 8 3.2 系统设计思路 8 3.3 系统的整体框图 9 4 系统的硬件设计. 10 4.1 总体设计 . 10 4.2 步进电机控制电路 . 11 4.2.1 启/停控制、正/反转控制、工作模式控制电路分析 11 4.2.2 步进电机控制电路 11 4.3 显示电路 . 12 4.3.1 发光二极管显示电路 12 4.3.2 八段数码管显示电路 12 5 系统软件设计 . 13 5.1 总体设计 . 13 5.1.2 系统总体流程图 . 15 4 5.2 关键模块设计 . 17 5.2.1. 三相步进电机模块设计 17 5.2.2 显示模块设计 17 5.5.2 步进电机调速模块流程图 19 6 系统仿真. 20 7 小结及体会. 21 参考文献. 22 附录. 23 5 三相步进电机控制系统的设计 1 设计任务及要求 1.1 设计任务 设计一个三相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用 K0-K
