基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)結(jié)題報(bào)告上傳課件

1、指導(dǎo)老師： xxx項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：xxx項(xiàng)目組成員：xxx基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)開發(fā)背景：步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中；傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制方法是由觸發(fā)器產(chǎn)生控制脈沖來進(jìn)行控制的，此種控制方法工作方式單一且難于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)發(fā)生變化時(shí),需要重新進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)；傳統(tǒng)的觸發(fā)器構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有控制電路復(fù)雜、控制精度低、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般都為集成產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合于工業(yè)場(chǎng)合。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室研究及要求較低的步進(jìn)電機(jī)控制的場(chǎng)合，使用專用控制器有一定局限性。 本步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)制作成本降低集成度提高，可靠性增強(qiáng)開發(fā)時(shí)

2、間縮短設(shè)計(jì)具有通用性，對(duì)于不同步進(jìn)電機(jī)，可修改相應(yīng)的電路及程序?qū)崿F(xiàn)，系統(tǒng)控制具有靈活性。項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) 創(chuàng)新1. 本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)對(duì)硬件接口的模塊化設(shè)計(jì)，只有少量的輸入輸出端口，解決了傳統(tǒng)步進(jìn)控制器線路復(fù)雜的問題。 創(chuàng)新2： 用戶可有5個(gè)速度檔可供選擇和調(diào)節(jié)，在程序中留有指令，可以方便的修改對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速?？梢缘玫礁鼮榫_的速度控制，并可降低步進(jìn)電機(jī)的工作噪音。系統(tǒng)具有控制靈活、工作可靠的特點(diǎn)，所以具有很高的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制原理：步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，其最大特點(diǎn)就是通過輸入脈沖信號(hào)來進(jìn)行控制，即電機(jī)總

3、轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定，因此適合于單片機(jī)控制。 單片機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號(hào)，并送給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與方向控制。實(shí)施思路：硬件部分：硬件部分的設(shè)計(jì)包括脈沖發(fā)生模塊，電流放大模塊，鍵盤以及液晶等部分，這是部分設(shè)計(jì)框圖AT89S52脈沖發(fā)生模塊電流放大模塊液晶顯示模塊步進(jìn)電機(jī)鍵盤輸入模塊軟件部分：在KeilC環(huán)境下進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制、加減速控制、轉(zhuǎn)速的計(jì)算、角位移控制及LED顯示。程序模塊： 控制部分：鍵盤程序、方向控制程序、速度控制程序、角位移控制 顯示部分：顯示器程序 驅(qū)動(dòng)部分：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、細(xì)分電路

4、驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖開始初始化：停止發(fā)送脈沖，液晶清屏。液晶顯示鍵盤掃描，是否有鍵按下？判斷是哪個(gè)鍵按下？無有鍵1鍵2鍵3鍵4鍵5電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)電機(jī)加速電機(jī)減速停止返回圖5系統(tǒng)電路圖保密項(xiàng)目實(shí)施方案：一、設(shè)計(jì)階段 本階段主要是設(shè)計(jì)和仿真原理圖，同時(shí)編程和調(diào)試程序源代碼。本過程需由指導(dǎo)老師指導(dǎo)，可以進(jìn)一步改進(jìn)方案。二、實(shí)施階段 本階段利用protel制版，并印制PCB板，采購(gòu)元器件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行焊接制作。三、最終調(diào)試階段 對(duì)最終作品進(jìn)行調(diào)試，對(duì)于可能出現(xiàn)的情況及原因進(jìn)行分析，最終結(jié)果寫成書面材料。項(xiàng)目制作記錄:調(diào)試程序調(diào)試系統(tǒng)照片作品成果展示： 實(shí)物展示。 1、4*4鍵盤對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向

5、和加減速進(jìn)行控制： 按下1鍵正轉(zhuǎn)，2鍵反轉(zhuǎn)，3鍵加速，4鍵減速，5鍵停止，6鍵45旋轉(zhuǎn)，7鍵90旋轉(zhuǎn)，8鍵180旋轉(zhuǎn)。2、液晶屏顯示轉(zhuǎn)速、角位移。3、該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已應(yīng)用于近紅外光譜儀器、旋轉(zhuǎn)地震臺(tái)等儀器中（有錄像和模型）。步進(jìn)電機(jī)和系統(tǒng)的參數(shù)： 電機(jī)參數(shù)： 目前使用的是42H33H-1334A步進(jìn)電機(jī)相數(shù)：2相；電壓:12V;電流：1.33A；靜轉(zhuǎn)矩：2.2Kg.cm；步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)：輸入電壓：5V和12V；電流：1A;輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率范圍：03200HZ；調(diào)速范圍：0480r/min。近紅外光譜儀器中的應(yīng)用 xxx大學(xué)開發(fā)的近紅外光譜儀的光柵掃描驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，需要步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、

6、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止，用以控制光譜儀器中光柵的運(yùn)動(dòng)。我們開發(fā)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)可以成功應(yīng)用上去。地震旋轉(zhuǎn)振動(dòng)模擬臺(tái) 根據(jù)xxx研究所的張老師提供的資料，地震時(shí)不僅有橫波、縱波，還有難以準(zhǔn)確測(cè)量的地震轉(zhuǎn)動(dòng)分量，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞作用。但是目前，這種扭轉(zhuǎn)力無法很法地模擬和測(cè)量。步進(jìn)電機(jī)可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，可以作為扭轉(zhuǎn)力的動(dòng)力源由此我們?cè)诓竭M(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上我們?cè)囎隽说卣鹦D(zhuǎn)振動(dòng)模擬臺(tái)，對(duì)建筑物模型進(jìn)行模擬破壞，以進(jìn)行研究。但是由于時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的關(guān)系，目前我們只提出一個(gè)模型，還未能很好地展開研究。結(jié)束語： 感謝院領(lǐng)導(dǎo)和老師們的關(guān)心和支持！給我們提供這次學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)，我們不僅讓付出的汗水收獲了豐收的