步进电机实验报告
步进电机实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握步进电机的驱动方式及其控制方法。
3. 学会使用常用实验设备进行步进电机的调试和测试。
4. 了解步进电机在不同应用场景下的性能表现。
二、实验设备1. 步进电机：选型为双极性四线步进电机，型号为NEMA 17。
2. 驱动器：选型为A4988步进电机驱动器。
3. 控制器：选型为Arduino Uno开发板。
4. 电源：选型为12V 5A直流电源。
5. 连接线、连接器、电阻等实验配件。
三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。
它具有以下特点：1. 转动精度高，步距角可调。
2. 响应速度快，控制精度高。
3. 结构简单，易于安装和维护。
4. 工作可靠，寿命长。
步进电机的工作原理是：通过控制驱动器输出脉冲信号，使步进电机内部的线圈依次通电，从而产生步进运动。
四、实验步骤1. 搭建实验电路（1）将步进电机连接到驱动器上，确保电机线序正确。
（2）将驱动器连接到Arduino Uno开发板上，使用连接线连接相应的引脚。
（3）连接电源，确保电源电压与驱动器要求的电压一致。
2. 编写控制程序（1）使用Arduino IDE编写程序，实现步进电机的正转、反转、调速等功能。
（2）通过串口监视器观察程序运行情况，调试程序。
3. 调试步进电机（1）测试步进电机的正转、反转功能，确保电机转动方向正确。
（2）调整步进电机的转速，观察电机运行状态，确保转速可调。
（3）测试步进电机的步距角，确保步进精度。
4. 实验数据分析（1）记录步进电机的正转、反转、调速等性能参数。
（2）分析步进电机的运行状态，评估其性能。
五、实验结果与分析1. 正转、反转测试步进电机正转、反转功能正常，转动方向正确。
2. 调速测试步进电机转速可调，调节范围在1-1000步/秒之间。
3. 步距角测试步进电机的步距角为1.8度，与理论值相符。
4. 实验数据分析步进电机的性能指标符合预期，可满足实验要求。
步进电动机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电动机的工作原理和驱动方式。
2. 掌握步进电动机的驱动电路设计方法。
3. 熟悉步进电动机的控制程序编写和调试方法。
4. 掌握步进电动机的速度和方向控制方法。
二、实验器材1. 步进电动机一台2. 步进驱动器一台3. 单片机实验板一块4. 电源模块一块5. 连接线若干6. 示波器一台7. 电脑一台三、实验原理步进电动机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
步进电动机的驱动电路主要由驱动器和控制电路组成。
驱动器负责将单片机输出的脉冲信号转换为步进电动机所需的驱动信号，而控制电路则负责生成步进电动机所需的脉冲信号。
四、实验步骤1. 步进电动机驱动电路设计（1）根据步进电动机的型号和规格，选择合适的驱动器。
（2）设计驱动电路原理图，包括驱动器、单片机、电源模块等。
（3）焊接驱动电路，并检查无误。
2. 步进电动机控制程序编写（1）编写步进电动机控制程序，包括初始化、脉冲生成、速度和方向控制等模块。
（2）通过示波器观察脉冲信号的波形，确保脉冲信号符合步进电动机的要求。
（3）调试程序，确保步进电动机能够按照预期运行。
3. 步进电动机速度和方向控制（1）通过调整脉冲频率控制步进电动机的转速。
（2）通过改变脉冲信号的顺序控制步进电动机的转动方向。
（3）观察步进电动机在不同速度和方向下的运行情况，分析控制效果。
五、实验结果与分析1. 步进电动机驱动电路设计成功，步进电动机能够按照预期运行。
2. 步进电动机控制程序编写成功，能够实现速度和方向控制。
3. 通过调整脉冲频率，步进电动机的转速在0-300转/分钟范围内可调。
4. 通过改变脉冲信号的顺序，步进电动机的转动方向可在正转和反转之间切换。
5. 实验结果表明，步进电动机的速度和方向控制方法可行，控制效果良好。
六、实验总结本次实验成功地实现了步进电动机的驱动电路设计、控制程序编写和速度、方向控制。
步进电机实训报告
步进电机实训报告步进电机是一种控制精度高、速度稳定的电动机，广泛应用于数控机床、印刷设备、机器人等领域。
为了更好地学习和了解步进电机的工作原理和控制方法，我们在实训课程中进行了相关的实验。
以下是我对步进电机实训的报告。
一、实训目的通过本次实训，我们的目标是：1.了解步进电机的基本原理和工作方式。
2.学习步进电机的控制方法，包括常用的全步进控制和半步进控制。
3.掌握使用驱动器控制步进电机的操作方法。
4.实践操作步进电机的编程控制。
二、实训内容1.步进电机原理的学习在实训前，我们首先对步进电机的原理进行了学习。
步进电机是一种开环控制的电机，它通过移动固定步长来达到精确控制位置的目的。
其原理是利用电磁场的相互作用驱动旋转。
2.步进电机的控制方法在实训中，我们学习了两种常用的步进电机控制方法，全步进和半步进。
全步进控制是通过依次激活步进电机的每个线圈来实现的。
半步进控制是在全步进的基础上，再控制每一步的子步进。
3.步进电机驱动器的使用在实验中，我们使用了步进电机驱动器来控制步进电机的运行。
驱动器可以根据输入的控制信号来确定步进电机的运转方式，如指定转向、旋转角度等。
4.步进电机编程控制最后，我们进行了编程实验进行步进电机的控制。
通过编写程序，我们可以实现控制步进电机的转向和角度，从而实现具体的应用。
三、实训过程1.初步了解步进电机的工作原理和构造。
在实训开始前，我们先进行了步进电机原理和构造的简要介绍，包括电机的基本组成部分和工作原理等。
2.学习步进电机的控制方法。
我们学习了全步进和半步进控制方法的原理和实现方式，了解了各自的特点和适用范围。
3.实际操作步进电机驱动器。
我们进行了驱动器的安装和设置，根据实验要求设置步进电机的参数，如转向、转速等。
4.编写程序进行步进电机控制。
通过编写程序，我们实现了步进电机的控制。
在程序中，我们可以设定电机的运转方式、旋转角度和速度等，并对其进行调试。
四、实训总结通过本次步进电机实训，我们深入了解了步进电机的原理和控制方法，学习了步进电机的驱动器使用和编程控制技术。
步进电机控制实验报告
步进电机控制实验报告一、实验要求利用P0输出脉冲序列，74LS244输入开关量，开关K2-K8控制步进电机转换(分6挡)，K0、K1控制步进电机转向。
必须要K2-K8中一开关和K0、K1中一开关同时为‘1’时步进电机才启动，其他情况步进电机不工作。
步进电机驱动原理是通过对它每线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。
驱动电路又脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。
微电脑控制步进电机最合适。
二、试验目的1、了解步进电机控制的基本原理。
2、掌握控制步进电机转动编程方法。
三、步进电机工作原理步进电机是将给定的电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
给定一个电脉冲信号，步进电机转子就转过相应的角度，这个角度就称作该步进电机的步距角。
目前常用步进电机的步距角大多为1.8度(俗称一步)或0.9度(俗称半步)。
以步距角为0.9度的进步电机来说，当我们给步进电机一个电脉冲信号，步进电机就转过0.9度;给两个脉冲信号，步进电机就转过1.8度。
以此类推，连续给定脉冲信号，步进电机就可以连续运转。
由于电脉冲信号与步进电机转角存在的这种线性关系，使得步进电机在速度控制、位置控制等方面得到了广泛的应用。
步进电机的使用至少需要三个方面的配合，一是电脉冲信号发生器，它按照给定的设置重复为步进电机输送电脉冲信号，目前这种信号大多数由可编程控制器或单片机来完成;二是驱动器(信号放大器)，它除了对电脉冲信号进行放大、驱动步进电机转动以外，还可以通过它改善步进电机的使用性能，事实上它在步进电机系统中起着重要的作用，一般一种步进电机可以根据不同的工况具有多种驱动器;三是步进电机，它有多种控制原理和型号，现在常用的有反应式、感应子式、混合式等。
步进电机的速度控制是通过输入的脉冲频率快慢实现的。
当发生脉冲的频率减小时，步进电机的速度就下降;当频率增加时，速度就加快。
还可以通过频率的改变而提高步进电机的速度或位置精度。
步进电机试验报告
步进电机试验报告一、实验目的本实验的目的是通过对步进电机的测试和观察，了解步进电机的原理、特性和工作方式。
二、实验器材和材料1.步进电机2.驱动器3. Arduino开发板4.电源5.电压表6.实验线缆三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的电机。
它由定子、转子和驱动器组成。
通过输入的电脉冲信号，驱动器会以确定的角位移方式控制转子的运动。
四、实验步骤1.连接电源和驱动器，确保电源稳定工作。
2. 将驱动器与Arduino开发板连接。
3. 编写Arduino代码，控制步进电机的运动。
4.将步进电机的输出轴与测量装置相连接，以观察步进电机的运动情况。
5.开始实验，并记录实验数据。
6.分析实验数据，总结步进电机的特性和工作方式。
五、实验结果和数据分析在实验过程中，通过控制Arduino开发板发送不同频率的电脉冲信号给驱动器，观察步进电机的转动情况。
记录下实验数据后，我们进行了数据分析。
我们观察到步进电机在接收到电脉冲信号后，会按照既定的步进角度进行转动。
当电脉冲信号的频率越高时，步进电机的转动速度也越快。
当电脉冲信号的频率达到一定值时，步进电机会进入到连续转动状态。
此外，我们还观察到步进电机在停止接收电脉冲信号后，会停止转动并保持当前位置。
这种特性使得步进电机在需要精确定位的场合非常有用。
六、实验结论通过本次实验，我们进一步了解了步进电机的原理、特性和工作方式。
步进电机可以按照固定的步进角度进行精确控制，并且可以实现定位和定时任务。
在实际应用中，步进电机被广泛应用于打印机、数控机床、自动化设备等领域。
七、实验心得通过本次实验，我们对步进电机有了更深入的了解。
在实验过程中，我们不仅学习到了步进电机的原理和工作特性，还通过实际观察和数据分析，加深了对步进电机的认识。
同时，通过与Arduino开发板的结合，我们也更好地掌握了电脉冲信号控制步进电机的方法。
这对于我们今后的学习和实践都非常有帮助。
总之，本次实验使我们对步进电机有了全面的认识，对于今后的学习和应用都具有重要意义。
步进电机正反转实验报告
一、实验名称:
步进电机正反转训练
二、控制要求
要求实现电机的正转三圈, 反转三圈, 电机正转和反转的频率可不相同, 然后这样循环3次, 3次后电机停止转动。
三、PLC I/O地址分配表
PLC的I/O地址连接的外部设备
Y0 电机转向输出点控制转速点CP
Y1 电机的转速输出点控制转向点CW
四、程序梯形图
五、程序分析:
M11.M12、M13的波形图M21.M22.M23的波形图
电机正转的频率是20赫兹, 通过MOV指令送到D5中, 在电机正传三圈后, 电机反转, 反转的频率是40赫兹, 通过MOV指令送到D5中。
电机正转3次, 反转2次, 再通过M23得电进入正转, 重复上面的循环, 即电机正转后再反转, M23才得电一次, 所以可以加一个M23控制一个计数器计数, 当计数器计数到3时, 再通过计数器的常闭开关把M10线圈断电, 从而实现电机停止。
步进电机报告
步进电机报告一、引言本次报告主要介绍步进电机的原理、特点、应用场景以及在实验中的表现和优劣点。
步进电机是一种特殊的电机，与传统的直流电机、交流电机不同，它具有精准的步进控制和较高的速度稳定性，在控制和自动化领域有着广泛应用。
二、步进电机原理步进电机是一种以脉冲信号为控制输入，通过多级传动和特定结构的构造使转子产生固定量（步进角）转动的电机。
其转子每次转动一定的角度称为步进角，可通过调整脉冲宽度和频率来控制转动速度和角度精度。
三、步进电机特点1. 高精度：步进电机通过精细的控制系统可实现高精度的定位和转动。
2. 高速度：步进电机在一定的负载下可实现高速度稳定转动，可达数百转/秒。
3. 低功耗：步进电机有着较高的效率和低功耗，且在不外接负载的情况下无需保持力。
4. 节能环保：与传统电机相比，步进电机无需额外的控制元件，更加简洁，应用更为普遍。
4. 应用场景步进电机适用于需要经常变换转子位置的场景，如激光切割机、机器人、打印机、医疗器械和家用电器等领域。
尤其在包装、装配、印刷、纺织及玻璃等行业有着广泛的应用。
5. 实验结果在实验中，步进电机表现出了很好的性能和稳定性，通过调整脉冲宽度和频率可以控制电机的转速和角度精度。
同时，步进电机在低负载下的能耗和功率也较低。
6. 优缺点步进电机有着精准定位、高速度稳定性、低功耗和节能环保等优点。
但由于其结构复杂，易受到外界噪声干扰，同时也存在着步进位误差和相位长时间漂移等缺点，需要进行精细的调整和控制。
七、结论综上所述，步进电机作为一种具有特殊控制方式的电机，具有广泛的应用场景和良好的性能。
在实际应用中需要结合实际情况和控制要求进行具体调整和控制。
控制步进电机实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序，实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验，加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面：1. 步进电机驱动模块：常用的驱动模块有ULN2003、A4988等，它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机：单片机是整个控制系统的核心，负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机：步进电机分为单相、双相和三相等类型，本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板：例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块：例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接（1）将步进电机驱动模块的输入端（IN1、IN2、IN3、IN4）分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
（2）将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
（3）将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
（4）将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
（5）将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序（1）初始化单片机I/O端口，设置P1口为输出端口，P3.0口为输入端口，P2口为输出端口。
（2）编写按键扫描函数，用于读取按键状态。
（3）编写步进电机控制函数，实现正反转、转速和定位控制。
（4）编写主函数，实现以下功能：a. 初始化数码管显示；b. 读取按键状态；c. 根据按键状态调用步进电机控制函数；d. 更新数码管显示。
3. 调试程序（1）将程序烧写到单片机中；（2）打开电源，观察数码管显示和步进电机运行状态；（3）根据需要调整程序，实现不同的控制效果。
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专用型单片机是指用途比较专一，出厂时程序已经一次性固化好， 不能再修该的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一种。 其生产成本很低。
通用型单片机的用途很广泛，使用不同的接口电路及编制不同的应 用程序就可完成不同的功能。小到家用电器仪器仪表，大到机器设 备和整套生产线都可用单片机来实现自动化控制。
1.2实验要求…………………………………………………………………………
1.3步进电机的介绍……………………………………………………………………
1.4 研究思路…………………………………………………………………………
第二章硬件设计…………………………………………………………..
2.1 51单片机介绍……………………………………………………………………
单片机实验
课程名称：步进电机表实验
授课班级：2010级自动化三班
任课教师：文远熔
计划学时：32学时
实验组员：张藤耀赵福亮王聪慧
秦菱蔚梁钦郑欢
摘要…………………………………………………………………………
第一章概述………………………………………………………………………………………….
1.1实验目的…………………………………………………………………………
3.3.2 流程图…………………………………………………………………………
第四章调试………………………………………………………………………
第五章心得体会…………………………………………………………………
附录【一】系统程序……………………………………………………………
附录【二】参考文献…………………………………………………………….
2.3.2 7290引脚图
图3 7290引脚图
第三章相关图像
3.1 总体电路图
3.2 7290控制数码管
3.3 程序流程图
3.3.1控制框图
3.3.2 流程图
第四章 调试
1、按照实验原理图连接好电路图。
2、根据原理图编写程序。
3、电路上电，调试程序，观察并控制电机使其按照预期的行为工作。
4、当电机可以通过按键控制其正转加减速、反转加减速程序、点动后，调试结束。
【摘要】：
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：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（即步进角）。您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；同时您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。
图1步进电机剖面图
这次的课程设计总的感觉就是很累，但在不断的学习机实践当中学到了很多东西，知识的提高那是最基础的，中断，电路工作及相关的知识都是得到了提升；然后就是个人处理问题能力的提高，虽然说这次的设计不算一个大的项目，但也算是小的雏形，课题的选择，前期的准备，理论的实践，知识的提高，处理实际问题及后期的总结归纳。
第二章硬件设计
2.1 单片机的简介
单片机是续计算机出现之后，并随着电器时代大到来，人们借助电气技术想实现了自动控制机械，自动生产线甚至自动工厂，但依靠计算机去完成每一个自动的过程，反而有些复杂以及资源的乱费；所以用更方便，更微小，更智能的微型处理器来处理工业现场的测控领域，控制领域，有着重大意义；更何况目前，彩电，冰箱，空调，录像机，VCD，遥控器，游戏机，电饭煲等无处不见单片机的影子，所以单片机将会更满足我们的生活，会更取代大型的计算机。
1.2实验要求
实现步进电机按规定的速度正转、反转，转过指定的角度，要有点动功能。所有命令通过键盘输入，步进电机在运行过程中要有状态和数据指示。
1.3步进电机的介绍
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器
第三章相关图像……………………………………………………………….
3.1总电路图………………………………………………………………………
3.27290控制数码管………………………………………………………………………
3.3程序流程图…………………………………………………………………………
3.3.1 控制框图………………………………………………Fra bibliotek………………………
#include<reg51.h>
#include "VIIC_C51.H"
#include "ZLG7290.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/*四相步进电动机单、双八拍运行状态表
111111100FEHA
111111000FCHAB
附录【一】系统程序
主程序：
/************************************************************************
基于51单片机的异步电机控制程序
************************************************************************/
付出去收获往往是成正比的，这次的课程设计中得到了充分的体现。
总的来说，这次设计的步进电机控制电路还是比较成功的 在设计中遇到了很多问题，最后在自己的思考下，宿舍大家一起经过激烈的探讨下，终于游逆而解，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的。不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识。同时，对未来有了更多的信心。最后，对文老师表示忠心的感谢，老师，你辛苦了。
这学期的微机课和单片机课没怎么学好，故感觉在做这个设计时有点困难，比如汇编程序。后来决定用c来编写程序，这样稍微轻松点，在设计程序中涉及到了中断程序的编写，发现已学的理论知识完全用不上来，也许这就是理论脱离时间的结果，在期间恶补了单片机的中断知识及其相应的程序编写。
通过这次课程设计实验,我对步进电机调速控制系统有了实际的了解和认识,提高了动手能力。本次实验把书本上、课堂上学到的知识灵活地运用到实际的实物上,感觉是对学以致用的一种锻炼和考验 提高了用所学知识解决实际问题的能力,加深和巩固的对知识的理解和掌握。控制电路、驱动电路、测速反馈电路、步进电机几个模块的整合,也实际中提高了自己对系统的认识,有了些整体的概念和思维观。 实验是团队合作完成的,从设计电路到设计软件,然后仿真到做硬件做出符合要求的控制系统,不仅从实际中锻炼了动手能力而且学会了团队合作,互相学习,提高自己。
2.2 UIN2003
本文选用ULN2003构成步进电机的驱动电路，下面但见介绍下ULN2003的结构和特点：
ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN 达林顿管组成。
该电路的特点如下：
ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。
ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。
ULN2003方框图如图2所示。
图2 ULN2003内部方框图
利用ULN2003以及AT89C54RD设计的步进电机驱动电路如图3所示。
2.3 ZLG7290
2.3.1 7290工作原理
5、优化程序，整理实验结果。
总的来说，过程比较顺利，只是粗心之下，连线出现了错误，对于此，我进行了深刻的自我检讨和批评。在经过老师的知道后，我们终于实现了实验要求的功能，能实现正反转，快慢变化及点动等。
第五章 收获体会
首先是关于课题的选择，开始是准备做一个万年历，经过查看资料后发现计算机的过程实现比较的复杂，而这次的课程设计时间比较短，故放弃了这个想法。经过各种筛选，最后决定做步进电机的相关设计，起初看着指导书上的内容觉得实现步进电机是比较的简单的，但当我真正开始设计之后才发现并没有想像中那么的简单。
ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片，它采用I2C接口，能直接驱动8位共阴式数码管，同时可扫描管理多达64只按键，实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外，它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能，并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能，用户可以直接向显示缓存写入显示数据，而且无需外接元件即可直接驱动数码管，还可扩展驱动电压和电流。此外，ZLG7290B的电路简单，使用也很方便。用户按下某个键时，ZLG7290的INT引脚会产生一个低电平的中断请求信号，读取键值后，中断信号就会自动撤销。正常情况下，微控制器只需要判断INT引脚就可以得到键盘输入的信息。微控制器可通过两种方式得到用户的键盘输入信息。其一是中断方式，该方式的优点是抗干扰能力强，缺点是要占用微控制器的一个外部中断源。其二是查询方式，即通过不断查询INT引脚来判断是否有键按下，该方式可以节省微控制器的一根I／O口线，但是代价是I2C总线处于频繁的活动状态，消耗电流多并且不利于抗干扰。
【关键词】：单片机 步进电机UIN2003 ZLG7290 数码管