微机原理与技术课程设计--步进电机控制

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1、微机课程设计中期报告微机课程设计中期报告 步进电机控制步进电机控制 姓名：姓名： 学号：学号： 姓名：姓名： 学号：学号： 班级：班级：08080101 班班 学院：电气工程学院学院：电气工程学院 报告日期：报告日期：20102010 年年 1212 月月 2525 日星期六日星期六 课题名：课题名：步进电机控制步进电机控制 一、课题内容和提示一、课题内容和提示： 编程提示：编程提示： （1）步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机做步进式旋转。调 节输入脉冲的频率可改变步进电机的转速。 （2） 编写程序使步进电机按正转 10 圈， 反转 5 圈， 再正转 10 圈， 再反转

2、 5 圈的规律旋转。 （3）调整延时参数，使步进电机的转动速度为每秒 5 转。 二、报告要求二、报告要求： 每秒 5 转对应的延时参数是多少？，这个数字与微机的速度有什么关系？为什么？ 三、三、设计思路：设计思路： （1 1）前言：）前言： 步进电机具有控制简便、定位准确等特点。随着科学技术的发展,在许多领域将得到广 泛的应用。鉴于传统的脉冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲 分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以任意设定步进电机的转速、 旋转角度、 转动次数和控制步进电机的运行状态。 以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运行效率 和灵活性。 在此基础上提

3、出了双三拍步进电机程序控制的硬件接口电路、 程序流程图和汇编 程序。步进电机是自动控制系统中常用的执行部件。步进电机的输入信号为脉冲电流,它能 将输入的脉冲信号转换为阶跃型的角位移或直线位移,因而步进电机可看作是一个串行的数 /模转换器。 由于步进电机能够直接接受数字信号,而不需数/模转换,所以使用微机控制步进 电机显得非常方便。 （2 2）步进电机有以下优点步进电机有以下优点: : (1)通常不需要反馈就能对位置和速度进行控制; (2)位置误差不会积累; (3)与数组设备兼容,能够直接接收数字信号; (4)可以快速启停。 （3 3）步进电机的工作原理步进电机的工作原理： 以磁阻式步进电机为例

4、,介绍一下步进电机的工作原理,下图是磁阻式步进电机工作原 理的示意图。 它的定子上有六个极,转子有四个极。 定子磁极上绕有三组绕组,每组绕组由相 互串联的两个线圈构成。一组绕组叫做一相。因此,下图所示的电机为三相步进电机。直流 电源通过开关 I、 和,驱动电流流过绕在定子上的绕组。 状态(1) ,开关 I 闭合,A 相通电。 由于 A 相绕组受到激磁,空气隙里出现如箭头所示的磁场。A 相上的两个定子磁极和两个转 子齿对准,转子处于平衡状态。若再闭合开关 R 激励 B 相,如状态(2)所示, B 相的定子磁极 以同样的方式产生磁场。 在磁力线的张力作用下,产生逆时针方向的转矩。 于是,转子沿逆时 针方向转过一个固定的角度,到达状态(3)。 图中,转过的角度为 15。 如果现在打开开关 I, 去掉 A 相的激磁,转子将再转 15,到达状态(4)。因此,转子的角位置可以用这种开关方式 进行控制。 若开关以某种时序转换,则转子就能以步进运动的方式连续旋转;若进一步使时序 转换的速度可调,则平均速度也能用这种开