单片机课程设计--基于单片机的四相步进电机控制

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1、0 编 号编 号 课程设计（论文）课程设计（论文） 相 关 资 料相 关 资 料 题目：题目： 基于单片机的四相步进电机控制基于单片机的四相步进电机控制 学 院 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 二一二年六月二十五日 1 目录目录 第 1 章 概述 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 2 章 设计内容的介绍 . 3 2.1 步进电机原理 3 2.2 步进电机的分类和选择 4 2.3 设计目标5. 第 3 章 设计思路 具体内容 6 3.1 设计思路 . 6 3.2 总体设计框图及电路原理图 . 6 3.3 单片机及其最小系统 7 3.4 按键电路 7 3.5 步进电机状态显示电路 . 8

2、 3.6 步进电机驱动电路 9 第四章 程序设计 . 9 4.1 程序设计思路 . 9 4.2 主程序设计 . 10 第五章 总结 错误错误!未定义书签。未定义书签。 参考文献 9 附录11 2 第第 1 章章 概述概述 步进电机最早是在 1920 年由英国人所开发。1950 年后期晶体管的发明也逐 渐应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。以后经过不断改良， 使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖 性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的 机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精 确操作各项

3、指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。 步进电机作为执行元 件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微 电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都 有应用。 步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。 步进电机可 以直接用数字信号驱动，使用非常方便。一般电动机都是连续转动的，而步进电 动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入时步进电动机一步一步地转 动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入 脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数 量、频率及电动机绕组通电

4、的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在 没有脉冲输入时， 在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位 状态。因此非常适合于单片机控制。步进电机还具有快速启动、精确步进和定位 等特点，因而在数控机床，绘图仪，打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。步 进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。 传统电动机作 为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。 步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为 100%) 的特点，广泛应用于各种开环控制。 3 第第 2 章章 设计内容的介绍设计内容的介绍 2.1 步进电机原理 步进电机的工作就是步进转动， 其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移 或是直线位移，就是给一个脉冲信号，电动机转动一个角度或是前进一步。步进 电机的角位移量与脉冲数成正比，它的转速与脉冲频率(f)成正比，在非