单片机定位行走的控制驱动电路设计
本文首先对步进电机的学术背景以及发展趋势进行了简要的概述，介绍了常用的驱动技术和单片机技术在控制系统中的运用；然后提出了以单片机作为核心控制器的控制系统设计方案，搭建了系统硬件电路，包括驱动电路、单片机外围电路、键盘显示电路等；最后进行了软件设计，实现了单片机对步进电机的运动定位控制。28618
关键词 步进电机 ；单片机 ； 定位 ； 控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The design of positioning control system for stepping motor
Abstract
Stepper motor is an electromechanical element that can convert the electric pulse signal into mechanical angular displacement or linear displacement. When the stepping motor driver received an electrical signal, it drives the motor to rotate a fixed angle called step angle. Compared to the other types of motor, stepper motor has many advantages, such as easier to achieve precise control of open-loop, and no accumulation of error .Therefore ,in many fields stepper motors have a wide range of use.
This paper firstly take a brief overview of the stepper motor, including its history of development, application and development trend in the future .And secondly introduce the application of common driver and MCU technology in the control system. Then design a position control system ,which put MCU as the core controller. And built hardware circuit ,including a suitable driving circuit, peripheral circuits and keyboard-display circuit. At last design the software architecture ， realizing the position control of the stepper motor.
Keywords stepper motor , MCU , position , control
目 录
1 绪论 1
1.1 学术背景与研究意义 1
1.2 常见的步进电机控制系统 3
1.3 本课题的主要研究内容 3
2 步进电机控制系统概述 4
2.1 步进电机概述 4
2.2 步进电机控制系统简介 6
2.3 本系统功能特点简介 7
3 系统硬件设计 8
3.1 系统组成 8
3.2 系统核心-AT89C52 8
3.3 外围电路设计 9
3.4 驱动电路设计 12
3.5 直流电源设计 15
3.6 接近开关 16
3.7 电路扩展 17
3.8 工作原理 17
4 系统软件设计 18
4.1 系统软件模块结构 18
4.2 系统软件主流程 18
4.3 系统初始化流程 20
4.4 定时器中断服务程序 21
4.5 预置步数子程序 21
4.6 键盘扫描和显示子程序 23
结 论 24
致 谢 25
参考文献26
1 绪论
1.1 学术背景与研究意义
1.1.1 步进电机系统的学术研究背景
从上世纪开始，全世界范围内的研究人员对步进电动机的研究就十分重视，到目前为止，各行各业几乎到处都看得到步进电动机的身影。步进电机它直接接收电脉冲信号，然后使用功率放大电路来驱动，进而电机就会产生角位移或者是直线位移，是一种控制微电机[1]。步进电动机本身有这样的性能特点，当它的功率放大电路接收到一个脉冲信号，对应的就驱动步进电机转动一个角度（步距角），所以电机的旋转是在脉冲到来后跟着脉冲频率以步距角一下一下运行的，不会产生跳跃[2]。电机的速度和位移控制很简单，即为控制脉冲的数量和频率，脉冲的个数决定角位移的数量，电脉冲的频率决定电机转动的速度，它们都是成正比例关系[3]。与其他类型的电机相比，步进电机具有许多优点，比如容易形成方便廉价的开环控制系统、无积累误差、安装文护修理升级非常方便、结构简单可靠、性价比高等，因此在各行各业都几乎看得步进电动机的身影，应用太广泛！如工业机械手、自动窗帘、精密数控机床、打印复印机、印刷机、切割机、包装机械等，为了达到人们对智能化、绿色化、网络化电机的需求，步进电机及其控制系统还在不断地更新与发展，趋势十分迅猛。
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