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【毕业设计】基于单片机的步进电机控制系统的设计与研究16335122 【毕业设计】基于单片机的步进电机控制系统的设计与研究16335122

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1、接法, 前二种是同极性接法,后二种是异极性接法。同极性接法,楼楼主已经介绍过,这里说 下异极性接法。以为例。设前三极管的三极为,后三极管 的三极为。达林顿管的接法应为应接起,应接起。等效三极管 的管脚,即。等效三极管极性,与前三极管相同。即为 型。 的接法与此类同。论文 单片机对电机转向转速的控制 如果只有个转向的话就比较容易了,如果要有正反两个转向,就需要个桥,并且两 个口输出高低电频控制,现在就来说说个转向的控制方式吧。 比如用口的三个口接按键,口接电频输出,编个定时程序及 按键程序,如果是快全速运行,那就口直接输出高电频中,那就 让口输出高电频,输出低电频,后面就直以 进行次取反慢就用吧,输出高电频,输出低电频, 这样为个周期,后面就直循环吧。如果按键按下,执行方式,全速运行。

2、断是否有有键按下读取列的真实状态,若第列有键按下则 的值会变成,有往下执行 延时去抖动 ,再次判断列中是否是干扰信号,不是则向下执行 逐行扫描初值即先扫描第行 ,行扫描完成时即行已经全部扫描完成为停论文 止程序 输出行扫描码 也可这样本行有键按下即真实的状态的 高四位不全为 列 , 返回行和列 有按键返回提前退出循环 所扫描的行没有键按下,则扫描下行,直到行都扫描,此时值为 退出程序 行扫描码左移位 无键按下,返回 论文 利用单片机实现对步进电机的运动控制 引言 数控技术是种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进。

3、单片机与驱动器仅以条线相连。 方式串行通讯方式上位机机或单片机将控制命令发送给驱动器,驱动器根据 控制命令自行完成有关控制过程。 方式拨码开关控制方式通过的不同组合,直接控制步进电机。 当上电或按下复位键后,先检测拨码开关的状态,根据 的不同组合,进入不同的工作方式。以下给出方式的程序流程框图与源程序。 在程序的编制中,要特别注意步进电机在换向时的处理。为使步进电机在换向时能平滑 过渡,不至于产生错步,应在每步中设置标志位。其中单元的各位为步进电机正转 标志位单元各位为反转标志位。在正转时,不仅给正转标志位赋值,也同时给反转标 志位赋值在反转时也如此。这样,当步进电机换向时,就可以上次的位置作为起点反向 运动,避免了电机换向时产生错步。论文 图方式程序框图 方式源程序 单元置初值。

4、,否则 以默认方式运行按键按下,执行方式,改变占空比,以的速度运行,否则,不 作改变按键按下,执行方式,改变占空比,以的速度运行,否则,不作改变。 当然,占空比及定时时间可以根据个人需要进行改变,这只跟定时程序有关了,定时程序跟 按键程序这边就不说了,别忘了按键去抖,咔咔,不然可能会乱掉。 单片机对步进电机的正反转控制 单拍正转, 单拍反转, 双拍正转, 双拍反转, 单双拍正转, 单双拍反转, 单拍正转单拍反转 论文 置所有行为低电平,行扫描,列线输入此时 ,。

5、而烧坏驱动芯片。键盘阵列接的 端口,通过程序设计定义每个按键的具体功能。的数据端口接 的端口,控制端口分别接单片机的口。相关的参数值 轴坐标值可以通过以文本方式显示。本文采用软硬件协同仿真的方法经过设计测试 修正再测试次次迭代开发,在制作控制系统硬件电路之前即可实现对系统整机功能的 测试。待系统程序和硬件电路设计方案最终完善之后便可以实际制作如图所示的硬件电 路。显然该种方法可以显著提高系统软硬件开发的成功率,从而有效降低系统的开发周期和 开发成本。 应用实例 图即是根据图进行硬件电路仿真的最终结果所制作的步进电机控制系统电路板。该电 路驱动轴步进电机通过滚珠丝杆带动二维工作台作联动,并由只铅笔模拟加工刀具 将所要加工的二维轨迹描绘出来。 图步进电机控制系统硬件电路论文 图二。

6、统只要单的电源就可以。 图通信接口电路 外围需要个电解电容,是内部电源转换所需电容,其取值均为 。为的去耦电容。的引脚,为接 电平的引脚。 引脚,为接电平的引脚。因此电平的, 引脚应接的串行发送引脚,应接的串行接收引脚。 与之对应的电平的,应接机的接收端,应接机的 发送端。 转换与转换电路设计目录 基于单片机的步进电机控制系统设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 课题介绍主要内容主要器件主要资料及参考文献预期设计论文成果„„„ 基于单片机的步进电机控制系统设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 课程设计目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 课程设计说明„„„„„„。

7、关接通电源,断开时,由于相绕组的磁力线和号齿之间 磁力线的作用,使转子转动,号齿和相绕组的磁极对齐。而号齿和相绕 组产生错齿,号齿就和相绕组磁极产生错齿。依次类推,四相绕 组轮流供电,则转子会沿着方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍双四拍八拍三种工作方式。单四 拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四 拍的半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 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所示 图步进电机工作时序波形图 图步进电机驱动器系统电路原理图 将控制脉冲从口的输出,经反相后进入,经 放大后控制光电开关,光电隔离后,由功率管将脉冲信号进行电压和电流放大, 驱动步进电机的各相绕组。。

8、于 ,轴的电路与轴相同,因此图中只表示了轴脉冲数输出的电路原理。 是可编程定时计数器,片内包含个通道,每个通道均为功能相同的 位计数器,每个计数器的工作方式和计数长度分别由软件编程选择。是的改进 型,操作方式及引脚与完全相同。计数频率为,的计数频率则更高, 可达到。本系统选择作为脉冲分频电路的主控芯片。论文 图脉冲分频电路图 通信接口电路设计 在单片机系统的通信中,和标准总线应用最为成熟。为了使运动控制器 的适用范围更加广泛,配合的现有接口,我们选用标准总线来实现控制器和 的通信,其接口电路如图所示。在图中,选用作为系统的通信接口芯片。 是公司生产的低功耗单电源双发送接收发器,适用于各种和 的通信接口。芯片可以把输入的电源变换成输出电平所需的 电压,所以采用此芯片接口的串行通信系。

9、维模拟工作平台运动轨迹 步进电机在控制系统中具有广泛的应用。它可以把脉冲信号转换成角位移,并且可用作 电磁制动轮电磁差分器或角位移发生器等。 有时从些旧设备上拆下的步进电机这种电机般没有损坏要改作它用,般需自己 设计驱动器。此介绍为从日本产旧式打印机上拆下的步进电机而设计的驱动器。该先介绍 该步进电机的工作原理,然后介绍了其驱动器的软硬件设计。 步进电机的工作原理 该步进电机为四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组 按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图是该四相反应式步进电机工作原理示意 图。 图四相步进电机步进示意图 开始时,开关接通电源,断开,相磁极和转子号齿对齐,同 时,转子的号齿就和相绕组磁极产生错齿,号齿就和相绕组磁极产 生错齿。论文 当。

10、,电机正转位置指针 单元置初值,电机反转位置指针 口置初值,防止电机上电短路 计数器置初值,开中断 , , , , , , , , 结论器经实验验证能驱动的步进电机。将驱动部分的电阻电容及续流 二极管的有关参数加以调整,可驱动的步进电机。该驱动器电路简单可靠,结构 紧凑,对于口线与单片机资源紧张的系统来说特别适用。 单片机的电机驱动接口电路设计 接口的电流不够维持达林顿的导通状态造成的,可以给大功率管加个或的 前级放大,最好不要直接使用单片机驱动,建议使用光耦。 达林顿管又称复合管。它将二只三极管适当的连接在起,以组成只等效的新的三极管。 这等于效三极管的放大倍数是二者之积。在电子学电路设计中,达林顿接法常用于功率放大 器和稳压电源中。 达林顿电路有四。

11、使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转反转加速减速 和停止等动作。图中为步进电机的相绕组。选用频率的晶振,选 用较高晶振的目的是为了在方式下尽量减小对上位机脉冲信号周期的影响。论文 图中的为绕组内阻,电阻是外接电阻,起限流作用,也是个改善 回路时间常数的元件。为续流二极管,使电机绕组产生的反电动势通过续流二极管 而衰减掉,从而保护了功率管不受损坏。 在外接电阻上并联个电容,可以改善注入步进电机绕组的电流脉冲前沿, 提高了步进电机的高频性能。与续流二极管串联的电阻可减小回路的放电时间常数, 使绕组中电流脉冲的后沿变陡,电流下降时间变小,也起到提高高频工作性能的作用。 软件设计 该驱动器根据拨码开关的不同组合有三种工作方式供选择 方式中断方式为步进脉冲输入端,为正反转脉冲输入端。上位机 机。

12、行数字化运算处理,并通 过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。现代机械加工业逐步向柔 性化集成化智能化方向发展,因此新代数控技术就必需强调具有开放式智能化网 络化的特征。本文采用新型微处理器高性能集成电路,研究开发智能步进电机控制卡。 系统总体结构设计 通过对步进电机控制器关键技术进行分析研究和比较,并综合国内外运动控制器产品 智能化集成化开放化的发展趋势,我们提出的步进电机运动控制器总体结构如图所示。 图系统总体结构 系统硬件电路设计 脉冲分频电路设计 本系统的主要控制对象为步进电机。步进电机是种将电脉冲转化为角位移的执行机 构,因此产生符合系统要求的步进电机驱动脉冲为整个系统设计中的关键。本系统的脉冲分 频电路由图所示。整个电路采用片来产生三个轴的驱动脉冲信号,。

参考资料:

[1]熟料新型干法电石渣制水泥工程项目投资立项送审报告(底稿)(第100页,发表于2023-09-15 00:48)

[2]熟料新型干法水泥生产线项目投资立项送审报告(底稿)(第109页,发表于2023-09-15 00:48)

[3]熟料新型干法水泥生产线技改工程项目投资立项送审报告(底稿)(第26页,发表于2023-09-15 00:48)

[4]熙可食品科技(上海)有限公司研发中心项目投资立项送审报告(底稿)(第69页,发表于2023-09-15 00:47)

[5]照明节能改造投资立项送审报告(底稿)(第14页,发表于2023-09-15 00:47)

[6]照明灯具更换为节能灯具改造项目投资立项送审报告(底稿)(第12页,发表于2023-09-15 00:47)

[7]照明及电梯节能设计研究项目投资立项送审报告(底稿)(第16页,发表于2023-09-15 00:47)

[8]煤集团安全改造项目投资立项送审报告(底稿)(第29页,发表于2023-09-15 00:47)

[9]煤粉细度在线测量系统改造工程项目投资立项送审报告(底稿)(第12页,发表于2023-09-15 00:47)

[10]煤粉炉改循环流化床锅炉技改工程项目投资立项送审报告(底稿)(第39页,发表于2023-09-15 00:47)

[11]煤粉制氢(清洁燃料)、焦油轻质化综合利用项目投资立项送审报告(底稿)(第172页,发表于2023-09-15 00:47)

[12]煤粉制氢装置配套煤焦油加氢装置项目投资立项送审报告(底稿)(第11页,发表于2023-09-15 00:46)

[13]煤矿项目投资立项送审报告(底稿)(第73页,发表于2023-09-15 00:46)

[14]煤矿采面支护改革项目投资立项送审报告(底稿)(第21页,发表于2023-09-15 00:46)

[15]煤矿采煤方法及支护技术改革项目投资立项送审报告(底稿)(第37页,发表于2023-09-15 00:46)

[16]煤矿采煤塌陷地土地复垦项目投资立项送审报告(底稿)(第22页,发表于2023-09-15 00:46)

[17]煤矿选煤厂外来煤运输系统项目投资立项送审报告(底稿)(第6页,发表于2023-09-15 00:46)

[18]【毕业设计】基于MVC的个人博客系统设计的开发与实现.doc(第39页,发表于2022-06-24 17:27)

[19]煤矸石烧结多孔系列砖项目投资立项送审报告报告(底稿)(第79页,发表于2023-09-15 00:46)

[20]煤矸石烧结多孔系列砖项目投资立项送审报告(底稿)(第72页,发表于2023-09-15 00:46)

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