济源职业技术学院
毕
业
设
计
题系专班姓学
目别业级名号
单片机对步进电机的控制机电系
指导教师日期2007年12月
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f设计任务书
设计题目：设计题目：单片机对步进电机的控制设计要求：设计要求：
1初步了解步进电机的分类、工作原理，重点掌握反应式步进电机的工作特点，矩频特性以及常见的驱动电路。2以8051为主控制器实现对步进电机的简单控制：电机的正转、反转、制动三种状态的任意切换；电机的加减速控制。3以自动门的设计为实例，讲解了步进电机在实际生产生活中的运用
设计进度要求：设计进度要求：
第一周：搜集资料，研究步进电机的种类，工作原理以及运用场合。第二周：掌握步进电机的机械运行特性。第三周：查找步进电机驱动电路的种类，掌握一种最常用的驱动电路。第四周：温习单片机有关知识：常用程序语句、定时器的使用。第五周：研究步进电机的简单控制，写出正反转程序、调速程序。第六周：简单介绍一实际运用。
指导教师（签名）：指导教师（签名）
I
f前
言
步进电动机是数字控制系统的一种执行元件。它是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的电动机，因此又被称为脉冲电动机。给一个电脉冲信号，电动机就转过一个角度或前进一步，其角位移量θ（或位移S）与脉冲数k成正比，如图00（a）所示。它的转速
（或线速度v）与脉冲频率f成正比，如图00（b）所示。这些关系在负载能力范围内不因电压与负载大小以及环境条件的波动而变化。步进电动机可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速，如快速、起停、正反转控制及制动等，这是步进电动机的突出优点。
图00步进电机脉冲数、频率与步距角转速关系
近年来，电子技术及卫星计算机的迅发展为步进电动机的应用开辟了广阔的前景。在自控系统中，常常要有数字信号转换为角位移或心位移的电磁装置，步进电动机是工作特点恰好符合此要求。步进电动机既可以在某一固定频率脉冲电源作用下作为驱动电动机恒速运行，也可以在某一受控脉冲作用下作为伺服电动机运行。当它作为自控系统中的执行元件时，系统对它的基本要求是：（1）步进电动机在脉冲信号下要能快速起动、停转、正反转及在很宽的范围内调速。（2）要求步进电动机步距精度高，不得丢步或越步。（3）快速响应，即起动、停转、正反转要迅速。
I
f（4）能直接带负载，输出一定的转距。在该r