基于AT89S52单片机的步进电机控制PPT

LOGO指导老师：基于AT89S52单片机的步进电机控制院（系）名称：工学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：背景：电动机控制是工业自动化进程中一个相当重要的组成部分，随着工业自动控制对电动机控制产品需求的不断增加，现代电动机控制技术也变得越来越重要，基于单片机的控制已经广泛用于电机控制领域。意义：本文主要介绍步进电机原理及其驱动程序控制模块，通过AT89S52单片机及ULN2003类的驱动IC完成步进电机各种运行方式的控制。实现步进电机的正反转速度控制并且显示数据。整个系统通过按键控制，操作方便，节省成本，满足了现代工业对步进电机的精确要求。系统的背景及意义论文的结构和主要内容第1章是简要介绍本文研究发展前景，国内外研究动态以及发展趋势，提出本文的设计意义，以及实现本设计的主要内容。第2章根据设计的大体思路，拟定设计框图，并介绍系统设计主芯片的选择和性能特点，以及步进电机、直流电机工作原理，从而，对本系统的实现进行控制分析，明确设计要求。第3章和第4章是全文的重点，是根据单片机步进电机控制的系统设计图，对系统的硬件设计分各模块工作原理进行概述，以及该系统的软件程序设计和系统的综合分析。第5章是对全文工作的总结，并对单片机步进电机控制研究设计等方面的工作展望。单片机与步进电机的发展状况单片机的发展状况从1971年971年Intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器到目前单片机技术已经渗透到入们生活的各个领域。单片机在中国的发展起源于20世纪80年代，中国各大学及院校普遍采用MCS-5系列作为单片机教学的教材。但是随着单片机技术的不断发展，MCS-51系列应用领域己逐渐被新型单片机所代，例如本文所选用的AT89S52单片机。步进电机的发展状况步进电机是一种将数字信号直接转换成角位移或线位移的控制驱动元件,具有快速起动和停止的特点。步进电机最早是在1920年由英国人所开发，在我国，步进电动机的研制始于1958年，经过五十几年，目前其发展正趋于平缓。本文的设计思路本文论述基于AT89S52单片机的控制步进电机的正反转系统的设计研究，主要是系统在通电后，通过按动连接在AT89S52单片机上的按键开关，经驱动电路控制步进电机的转向并且能够通过添加相应程序及硬件达到显示目的，从而实现本设计的预期效果。基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制图主控芯片的选择主芯片的选择是根据控制系统的目标、功能、可靠性、性价比、精度和速度等来决定的。根据我的设计思路，考虑到操作方便，节省成本等方面的要求，本文采用ATMEL公司生产的AT89S52单片机作为本设计的核心部件。与AT89C52相比，AT89S52新增加了许多功能，这将使单片机过程中具备更高的稳定性和电磁抗干扰性。所以能避免因芯片扩展过多或传感器输入信号过多而引起的信号失真、电磁干扰等现象的发生。从经济性的角度来看，AT89S52不但硬件结构简单，而且价格低、功能强、性价比高，符合本文的设计要求。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）。我们可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时我们也可以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。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。步进电机的工作原理三相反应式步进电机的结构示意图单片机对步进电机的控制方法本系统是使用AT89S52单片机芯片，在一定范围内自由设定步进电机的转速、往返转动的角度以及转动的次数，通过软件方式，以方便灵活地控制步进电机的运行状态。步进电机控制系统硬件设计单片机控制步进电机的硬件主电路图+5V电源电路设计+5V电源电路复位电路设计单片机手动按钮复位电路晶振电路其作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号,它是时钟电路中最重要的部件.其他功能电路其他功能电路还有按键电路和ULN2003驱动电路步进电机控制系统软件设计软件程序设计流程程序设计流程图如右，主要包括按键扫描模块和步进电机驱动模块。激磁方式步进电机正转采用1相激磁方式，正转工作时序如下步进数P1.3P1.2P1.1P1.0代码111000FCH210010F9H300110F3H401100F6H表4-3相激磁方式反转时序步进电机反转采用1~2相激磁方式，工作时序如下表步进数P1.3P1.2P1.1P1.0代码101110F7H200110F3H310110FBH410010F9H511010FDH611000FCH711100FEH801100F6H步进电机驱动步进电机驱动流程图致谢这次我的论文能够顺利完成，是所有曾经指导过我的老师，帮助过我的同学和一直支持我的家人对我的教诲、帮助、鼓励的结果，我在这里对他们表示深深的谢意！其次要××××工学院所有的专业任课老师，老师们教会我的不仅仅是专业知识，更多的是对待学习、对待生活的态度。感谢我的辅导员对我生活的关心和照顾。感谢我的父母亲，你们是我力量的源泉，只要有你们，不管面对什么样的困难，我都不会害怕。感谢我的室友，因为有他们的帮助，我的论文得以顺利完成。感谢他们，大学四年给了我那么多的帮助与鼓励，在我不开心的时候，总能让我开心起来。不会忘记，大学四年里我们一起渡过的欢乐时光，那些开心的日子，总是那么令人难以忘怀。最后本人对老师，同学和家人再次致以最衷心的感谢！