基于51单片机的步进电机直线插补.doc

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基于51单片机的步进电机直线插补
目录
第1章概述2
第2章设计容的介绍3




第3章设计思路具体容7





第四章程序设计11
第五章总结12
参考文献13
附录13
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摘要
本设计为基于51单片机，利用两个四相八拍步进电机，实现四个象限中直线插补的过程。其中一个电机正反转实现X正负方向的插补，另一个电机正反转代表Y轴正负方向插补。并对该插补算法的原理及其实现过程进展了阐述,通过按键启动插补过程，插补完毕后电机自动停顿。通过LCD1602液晶实现插补过程中插补方向的显示，最终完成了步进电机的插补过程。
关键词步进电机 直线插补 液晶显示
概述
数字控制是近代开展起来的一种自动控制技术，利用数字化信号对机床及其加工过程进展自动控制，主要用于数控机床、线切割机、焊接机、气割机 以及低速小型数字绘图仪等。数控机床可以加工形状复杂的零件，具有加工精度高、生产效率高、便于改变加工零件品种等众多优点，是实现机床自动化的一个重要开展方向。
逐点比拟法是数控机床在加工曲线时常用的一种方法，是常用的脉冲增量插补方法。它是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线，与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量，当脉冲当量足够小时，就可以到达相当高的加工精度。
步进电机是数字控制系统中非常重要的工具之一，它是一种将电脉冲信号变换成角位移的机电式数模转换器。它直接用数字信号驱动，使用非常方便。当步进电机接收计算机发来的指令脉冲后，步进电时机相应的转动，步进电机与数控系统的工具台相连，从而可以驱动***对工件进展切割。指令脉冲的数量决定道具的总移动量，指令脉冲的频率决定道具移动速度。这样，利用步进电机可以很容易的控制操作台进展工件的加工。
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第2章 设计容的介绍

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。当给定一个脉冲信号，步进电时机转动一个角度，也就是步进角。步进电机的角位移量与脉冲数成正比，我们可以通过控制给定的脉冲个数，从而准确控制电机转动的角度。同样也可以通过控制脉冲频率控制它的转速，从而到达调速的目的。
如下所示的步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按适宜的时序通电，就能使步进电机步进转动。
图2-1是该四相反响式步进电机工作原理示意图。
图2-1 四相步进电机步进示意图
开场时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。
当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、B、C、D
四相绕组轮流供电，那么转子会沿着A、B、C、D方向转动。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2-2所示：
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