步进电机毕业设计.doc

2007届 毕 业 论 文（设 计）
题目： 基于单片机的步进电机控制系统

系 别： 自动化系
专 业： 港口物流设备与自动控制
班 级： 09港控11
姓 名： 赵家一
目录
前言
步进电机控制原理…………………………………………2
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……………………………………………………..2
…………………………………………..2
……………………………………………….3
……………………………………………..3
…………………………………………… 、设计方案－硬件电路设计………………………………4
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……………………………………………………… 5
三、步进电动机的单片机控制……………………………………7
………………………………………………………8
……………………………………………8
……………………………………………10
四、步进电动机的运行控制…………………………………………11
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、减速控制……………………………………………14
五、总结……………………………………………………………20
参考文献及外文资料
前 言
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，通俗地说：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（及步进角）。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；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。　
在步进电机的单片机控制系统中，要求能实现以下三个基本控制任务：
控制换相顺序：步进电机的通电换相顺序要严格按照步进电机的工作方式进行。也称为脉冲分配，实现脉冲分配的方法有两种：软件法和硬件法。
控制步进电机的转向：通过改变通电的相序来实现。
控制步进电机的转速：通过调节脉冲频率来实现。
一、 步进电机控制原理


步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。
：
电机固有步距角：
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，°/°（°、°），这个步距角可以称之为“电机固有步距角”，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
（2）步进电机的相数：
是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，
°/°、°/°、°/° 。
（3）保持转矩（HOLDING TORQUE）：
是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。比如，，。
（4）DETENT TORQUE：
是指步进电机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；由于反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT TORQUE。


步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，