1、单极性的固定的。般而言反应式电机拍数越多矩频特性就越好。因此设计中应选择多拍的控制方式。线路时间常数对频率特性的影响步进电机的每相绕组供电都是通过功率开关电路进行的。步进电机相绕组的开关电路如图所示。其中为步进电机绕组电感为绕组电阻为晶体管的集电极电阻是续流二极管，它为绕组放电提供回路晶体管是大功率开关管。也是个外接的功率电阻，它是个消耗性负载，般为数欧姆。这时线路的时间常数为公式其中单位为亨，单位为欧姆，单位为秒。图步进电机线绕组的开关回路开关回路时间常数对注入电机绕组的电流达到稳定值的时间有极大关系，它影响到步进电机的工作频率。并且有越小，电流达稳定时间小，相应电机工作频率高反之，越大，电流达稳定时间长，电机工作频率低。从式可知要减少，可以采用增大的办法。但是，增大时，又会使稳态电流值减小，从而影响电机的力矩。为了减少，而不。
2、是以单片机为核心进行设计的。在整个单片机控制系统中，既是运算处理中心，又是控制中心，是控制系统最关键的器件。本系统中选用与系列完全兼容的单片机，可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，提高系统可靠性，降低系统成本。的口输出的矩形脉冲信号直接控制步进电机的正反转，两台电机需个控制信号，根信号线备用。工作台上行程开关的检测信号经光电隔离器件后送到单片机，这样可以实现单片机与电机工作电路的隔离，起到了抗干扰和保护的作用，也有个备用。工作台工作时的指示灯则由和控制，分别用于提示操作人员工作台是在哪个坐标上朝哪个方向运动。第页动机正转，其励磁顺序如图所示。若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。相励磁法在每瞬间会有二个线圈同时导通。因其转矩大，振动小，故为目前用最多的励磁方式，每送励磁信号可走度。若以相励磁法控制步进电动机正转，其励第页稳态电。
3、电机三相电机高等教育毕业作业学院函授站年级专业层次专科学号姓名李晓光指导教师起止时间年月日目录前言总体方案设计总体分析方案框图单元模块设计键盘与显示模块题目步进电机驱动运动工作台控制系统设计第页模块工作原理芯片介绍特点显示驱动原理单片机控制单元模块电路控制原理光电耦合电路芯片参数串行通信模块通信协议串行通信电路电机与电气控制电路设计步进电机模块步进电机的工作原理步进电机的步距角与工作拍数步进电机的频率特性交流电机正反转控制原理交流电机的星三角形启动电气元件介绍致谢参考文献附录Ⅰ单片机控制系统电路原理图设计附录Ⅱ电气控制原理图附录Ⅲ电气控制原理图机电体化综合课程设计摘要本设计是完成步进电机驱动运动工作台控制系统的设计，其硬件部分共包括键盘操作单片机控制输入电路控制电路显示电路等组成部分。设计的思路是精确稳定地对电机及工作台进行控制。位置信。
4、的正反转控制的电气原理图如下所示第页常闭开关常闭开关三相电机图交流电机正反转控制的电气原理图如图所示假如接触器闭合时电动机正转，则当断开，闭合时，电动机就会反转。从图可看出要改变三相交流电机的旋转方向，只要交换其中两相即可。图中各元器件的作用如表所示表元器件作用列表交流电机的星三角启动对于正常运行时定子绕组接成三角形的异步电动机，启动时，为了保护电机，般采用第页降压方法来限制启动电流。降压启动的原理如图所示在启动过程中将电动机定子绕组成星形，即闭合。此时电机每相承受的电压为额定的启动电流为三角形接法时启动电流的。闭合时定时器开始定时，定时时间到，断开，闭合。电动机绕组为三角形接法，进入正常运行阶段。电气元件介绍继电器继电器是根据输入信号来接通或断开的小型控制电路，是实现远距离控制和保护的自动控制电器。接触器接触器是用来接通或分断电动机主。
5、动频率越高，则电机转速越快，但步进电机的转速也不可能太快，因为它每走步需要定的时间，若信号频率过高，可能导致电机失步，甚至只在原步颤动。步进电机的步距角与工作拍数如果它的转子的齿数为，它的齿距角为，而步进电机运行拍可使转子转动个齿距位置。实际上步进电机每拍就执行次步进，所以步进电机的步距角可以表示如下公式或公式其中是步进电机工作拍数，是转子的齿数。例如对于三相反应式步进电机而言，工作方式有三拍和六拍之分。三拍就是在转动个齿距时换相三次六拍则是换相六次。而在三拍方式中还有单三拍和双三拍之分。从公式可知为了使步进电机工作的步距角减小，也即使控制精度增高，步进电机在相数定的情况下应增加工作拍数。步进电机的频率特性对于反应式步进电机，在其绕组中通电的相序不同时，步进电机的旋转方向和步进精度有所不同。步进电机对绕组的通电频。
6、减小，可采用在增大的同时，第页也提高供电电压的办法。在高频应用中，要尽量减小以改善步进的特性，所以常在开关回路中采用较大的，同时也提高回路的电源电压。但这样也会使效率降低，在低频段工作时也会使步进电机的振荡加剧。在实际中，可根据客观情况来考察选择恰当的外部电阻，使步进电机处于合适的工作频率状态。开关回路电压对频率的影响开关回路加到绕组的是矩形脉冲电压，故电流也是脉冲。在步进电机中要设法增大起动电流，以提高步进电机转动力矩，即提高其工作频率。由于步进电机是感性负载，所以进入绕组的电流脉冲是以指数形式上升，即这时电流脉冲为公式其中是电流脉冲瞬时值是在开关回路电压为时的电流稳态值是开关回路的时间常数，综上所述，本设计选用三相步进反应式电机，采用运行中根据工作频率对电源电压升压补偿的控制方法。交流电机正反转控制原理本设计对交流电机。
7、别对应数码管的段段，段驱动引脚对应数码管的小数点，字驱动引脚分别连接个数码管的阴极也可以连接矩阵的发光二级管阵列或者个发光管或者级光柱可以改变字驱动输出极性以便直接驱动共阳数码管不译码方式，或者通过外接反相驱动器支持共阳数码管，或者外接大功率管支持大尺寸的数码管。内部具有个位的数据寄存器，用于保存个字数据，分别对应于所驱动的个数码管或者组每组个的发光二极管。支持数据寄存器中的字数据左移右移左循环右循环，并且支持各数码管的闪烁控制，在字数据左右移动或者左右循环移动的过程中，闪烁控制的属性不会随数据移动。支持任意段位寻址，可以用于控制个发光管中的任意个或者数码管中的特定段例如小数点，段位编址顺序与键盘编址致，编址从到。当用段位寻址置命令将个地址的段位置后，该地址对应的发光管或者数码管的段会点亮，该操作不影响任何其它或者数码管其它段的状态。支。
8、持级的光柱译码，用个发光管或者级光柱表示种状态，加载新的光柱值后，编址小于指定光柱值的发光管会点亮，而大于或者等于指定光柱值的发光管会熄灭。键盘扫描原理的键盘扫描功能支持矩阵的键键盘。在键盘扫描期间，引脚用于列扫描输出，引脚都带有内部下拉电阻，用于行扫描输入。当启用键盘扫描功能后，线串行接口中的引脚的功能由串行接口的数据输出变为键盘中断输出以及按键数据输出。定期在显示驱动扫描过程中插入键盘扫描。在键盘扫描期间，引脚按照至的顺序依次输出高电平，其余个引脚输出低电平引脚的输出被禁止。例如连接与的键被按下，则当输出高电平时检测到高电平为了防止因为按键抖动或者外界干扰而产生误码，实行两次扫描，只有当两次键盘扫描的结果相同时，按键才会被确认有效。如果检测到有效的按键，则记录下该按键代码，并通过线串行接口中的引脚或者线串行接口中的引脚产生低电平有效。
9、磁顺序如图所示。若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。相励磁法为相与相轮流交替导通。因分辨率提高，且运转平滑，每送励磁信号可走度，故亦广泛被采用。若以相励磁法控制步进电动机正转，其励磁顺序如图所示。若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。励磁顺序步进电动机的负载转矩与速度成反比，速度愈快负载转矩愈小，当速度快至其极限时，步进电动机即不再运转。所以在每走步后，程序必须延时段时间。下面介绍的是国产型步进电机，它使用直流电源，步距角为度。电机线圈由四相组成，即四相，驱动方式为二相激磁方式，电机示意图和各线圈通电顺序如图和表所示图步进电机原理图第页表线圈通电顺序相顺序从到称为步，电机轴将转过度，则称为通电周，转轴将转过度，若循环进行这种通电周的操作，电机便连续的转动起来，而进行相反的通电顺序如将使电机同速反转。通电周的周期越短，即驱。
10、有定的要求。如果通电频率过高，超过步进电机的最大步进速度，就会产生失步。般步进电机的通电频率，即起动频率为⋯步秒到步秒。步进电机的频率特性曲线，是步进电机的工作频率及其对应转动力矩所作出的曲线，典型的步进电机频率特性曲线如图所示。步进电机的频率特性曲线和很多因素有关，这些因素包括步进电机的转子直径转子铁心有效长控制线路的电压齿数齿形齿槽比步进电机内部的磁路绕组的绕线方式定转子间的气隙转动个齿距所需的拍数等。在使第页用中会影响到步进电机频率特性而又能由用户确定的因素有控制拍数控制线路的电压线路时间常数等。下面分析这几种因素对步进电机频率特性的影响。工作方式对频率特性的影响在步进电机应用中，它的工作方式是以个齿距所用的拍数来表示的。拍数本质上也就是转动个齿距所需的电源电压换相次数，值得指出的是换相是指对步进电机各相绕组进行转换，而电源电压是。
11、路的控制电器。可以实现远距离控制。熔断器熔断器基于电流热效应原理和发热元件热熔断原理设计，具有定的瞬动特性，用于电路的短路保护和严重过载保护。行程开关行程开关是种利用生产机械些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向速度行程大小的种器件。致谢在此感谢我的指导老师周鲁光老师，同时要感谢我班的几位同学，正是有了你们的指导和帮助，我的设计才能顺利完成。第页参考文献王贵华运动控制系统清华大学出版社章红剑自动检测技术与装置化学工业出版社熊永盘电子线路实用教程西安电子科技大学出版社王为东单片机原理与应用技术西安电子科大出版社张钢单片机应用设计哈尔滨工业大学大学出版社张万忠电器与控制技术化学工业出版社邓兴中机电传动控制华中理工大学出版社第页附录Ⅰ单片机控制系统电路原理图设计第页附录Ⅱ电气控制原理图三相开关三相开关三相开关三相。
12、键盘中断当为时输出低电平脉冲中断，参考节和节中的说明。所提供的按键代码为位，位位是列扫描码，位位是行扫描码，位是状态码键按下为，键释放为。例如，连接与的键被按下，则按键代码是或者，键被释放后，按键代码通常是或者也可能是其它值，但是肯定小于，其中，对应的列扫描码为，对应的行扫描码为。单片机可以在任何时候读取按键代码，但般在检测到有效按键而产生键盘中断时读取按键代码，此时按键代码的位总是，另外，如果需要了解按键何时释放，单片机可以通过查询方式定期读取第页按键代码，直到按键代码的位为。下表是在与之间矩阵的顺序编址，既是按键编址，也是数码管段位发光管阵列以及光柱的编址。由于按键代码是位，键按下时位总是，所以当键按下时，所提供的实际按键代码是表中的按键编址加上，也就是说，此时的按键代码应该在到之间。表按键编址单片机控制单元模块电路控制原理本次设计。
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