宁德师范学院
单片机课程设计报告
实习项目步进电机控制系统
系别物理与电气工程系
专业电气工程及其自动化
学号B
名
指导老师
日期20131223
f目录
第1章目的与要求3
第2章步进电机的原理介绍4
21步进电机的工作原理4
22步进电机的基本术语4
221相数4
222拍数5
223步距角5
224信号分配5
第3章设计总体思路6
31方案与思路6
32总框图6
第4章程序设计7
41主程序7
411主程序流程图7
42显示子程序8
43键盘扫描子程序8
第5章硬件设计9
51硬件的设计与选取9
511步进电机的特点9
512步进电机的分类9
513步进电机的注意点9
52单片机的选取10
53四位LED数码管的选取12
54其他零件根据实际情况选取12
55硬件的焊接13
第6章总结14
第7章参考文献15
附件16
系统原理图16
源程序16
f第1章目的与要求
综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识通过实践加强对所学知识的理解具备设计单片机应用系统的能力以单片机为核心设计一个步进电机控制系统要求能够通过键盘设置步进电机的转向和转速并在LED显示器上显示步进电机转速或工作状态。本课题以单片机为核心设计并制作出步进电机控制系统设计要求
1、按下不同的键分别使步进电机实现顺时针和逆时针旋转。
2、电机运转状态可以是正反转加速减速五种不同速度的各种合。
3、通过LED数码管显示电机运行状态。
f第2章步进电机的原理介绍
21步进电机的工作原理
步进电机是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件在非超载的情况下电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数而不受负载变化的影响即给电机加一个脉冲信号电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
如下图所示驱动方式为二相四拍方式各线圈通通电顺序如下表
表11
电机正反转控制和速度控制
当电机绕组通电时序为ABBA’A’B’B’AAB时为正转通电时序为ABB’AA’B’BA’AB时为反转。步进电机的驱动电路微电脑向步进电机输入端传送1或0信息则可实现上述操作。通过不同长度的延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲从而得到多种步进速度也就是改变电机的转动速度。
22步进电机的基本术语
221相数
f产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数常用m表示。
222拍数
完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用
表示或指电机转过一r