课程设计报告-步进机
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。
PLC步进电机课程设计报告

1 课程设计任务与要求1.1 课程设计任务利用PLC构成三相步进电机控制系统,完成主电路的接线,并编写三拍、六拍、单步和连续控制的程序并调试。
1.2 课程设计要求①当钮子开关拨到单步时,必须每按一次起动,电机才能旋转一个角度;②当钮子开关拨到连续时,按一次起动,电机旋转,直到按停止;③当钮子开关拨到三拍时,旋转的角度为3度;④当钮子开关拨到六拍时,旋转的角度为1.5度;⑤当钮子开关拨到正转时,旋转按顺时针旋转;⑥当钮子开关拨到反转时,旋转按逆时针旋转;⑦当单步要转到连续,可以通过停止也可以直接转换;(通过编程)⑧当连续要单步连续,可以通过停止也可以直接转换;(通过编程)⑨当三拍要转到六拍,可以通过停止也可以直接转换;(通过编程)⑩当六拍要转到三拍,可以通过停止也可以直接转换;(通过编程)⑪当正转要转到反转,可以通过停止也可以直接转换;(通过编程)⑫当反转要转到正转,可以通过停止也可以直接转换;(通过编程)2 步进电机的工作原理及其控制要求2.1 设计思路本次设计的是一个三相步进电机控制系统,主要由步进电机及一些其他相关元件设计而成。
本设计采用自顶向上的设计思想。
先确定了系统的格局,再分模块实现发的方案。
首先对步进电机的实际要求进行逻辑抽象,确定这个系统的输入与输出,输入有启动与停止、单步与连续、三拍与六拍、正转与反转,输出有A、B、C三相。
可以通过开关来控制系统的启/停工作,当系统运转时,用开关来控制方向,并使相应的指示灯亮起,同样由开关来选择工作模式。
最后根据思路所设计出来的硬件图设计相适应的软件。
2.2 控制系统的工作原理2.2.1 步进电机的工作原理步进电机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转换成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。
每输入一个脉冲信号,该电动机就转过一定的角度(有的步进电动机可以直接输出线位移,称为直线电动机)。
步进机课程设计

步进机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解步进机的定义、原理及其在自动化领域的作用;2. 学生能够掌握步进机的组成部分,包括驱动器、电机和控制器;3. 学生能够解释步进机的技术参数,如步距角、转速等;4. 学生能够了解步进机在工程应用中的选型方法和注意事项。
技能目标:1. 学生能够操作步进机的基本控制电路,进行简单的运动控制;2. 学生能够运用步进机进行简单的自动化装置设计与搭建;3. 学生通过实践,掌握步进机的调试和故障排除方法。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化技术的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和沟通能力;3. 学生在学习过程中,认识到技术进步对国家发展的重要性,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手操作,使学生在实践中掌握步进机的应用。
学生特点:初三学生,具备一定的物理基础和电子技术知识,对新技术充满好奇心,动手能力强。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,培养创新意识和团队协作能力。
教学过程中,注重分解课程目标为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 步进机概述- 步进机的定义与分类- 步进机在自动化领域的作用与应用2. 步进机原理与结构- 步进电机工作原理- 驱动器、电机和控制器组成- 步进机技术参数介绍:步距角、转速、扭矩等3. 步进机选型与应用- 步进机选型依据:负载、速度、精度等- 步进机在自动化装置中的应用案例- 注意事项及常见问题解析4. 步进机控制电路与编程- 基本控制电路原理与搭建- 步进机编程基础与实例- 运动控制算法简介5. 步进机实践操作- 步进机安装与调试- 步进机故障排除- 小组项目:步进机自动化装置设计与搭建教学内容安排与进度:第一课时:步进机概述、原理与结构第二课时:步进机选型与应用第三课时:步进机控制电路与编程第四课时:步进机实践操作(1)第五课时:步进机实践操作(2)及项目展示教学内容与课本关联性:以上教学内容紧密结合教材中关于步进机的章节内容,涵盖理论知识与实践操作,旨在帮助学生全面掌握步进机的相关知识。
dsp步进电机课程设计

dsp步进电机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解步进电机的原理、结构及其在DSP系统中的应用。
2. 学生能掌握步进电机控制的基础知识,包括步进电机的驱动方式和控制算法。
3. 学生能了解步进电机速度、位置控制的基本原理,并掌握相关参数的计算。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计简单的步进电机控制程序,实现对步进电机的启停、转向、速度和位置控制。
2. 学生能通过实验和调试,分析步进电机控制中的问题,并提出相应的解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对步进电机及其控制技术的兴趣,激发学生探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 培养学生的团队合作意识,让学生在合作中学会倾听、沟通和解决问题。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度,注重实践操作,养成良好的实验习惯。
课程性质:本课程属于电子信息类学科,结合实际应用,强调理论与实践相结合。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术和编程基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:注重启发式教学,引导学生主动思考、探索和实践,提高学生的实际操作能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题中,培养学生的工程素养。
二、教学内容1. 步进电机原理及其在DSP系统中的应用- 步进电机的结构和工作原理- 步进电机在DSP系统中的集成方式2. 步进电机驱动与控制技术- 步进电机的驱动方式- 控制算法:开环控制与闭环控制- 步进电机速度、位置控制原理及参数计算3. 步进电机控制程序设计- 编程语言选择:C语言或汇编语言- 控制程序框架构建- 步进电机启停、转向、速度和位置控制程序编写4. 实验与调试- 实验设备与工具准备- 实验步骤及注意事项- 故障分析与解决方案5. 课程实践与案例分析- 步进电机控制项目实践- 分析实际工程案例,提高学生解决实际问题的能力教学内容安排与进度:第一周:步进电机原理及其在DSP系统中的应用第二周:步进电机驱动与控制技术第三周:步进电机控制程序设计第四周:实验与调试第五周:课程实践与案例分析教学内容与教材关联性:本教学内容与教材中“步进电机控制”章节紧密相关,涵盖了步进电机的基本原理、控制技术、程序设计等方面,确保了教学内容的科学性和系统性。
步电机的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理和驱动方式。
2. 掌握步进电机的控制方法,包括正反转、速度调节和方向控制。
3. 通过实验验证步进电机的性能和稳定性。
二、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动机,其特点是控制精度高、响应速度快、易于控制。
步进电机的工作原理基于电磁感应原理,通过控制电流的通断,使电机绕组产生磁场,从而驱动转子旋转。
三、实验仪器与设备1. 步进电机实验平台2. 电脑3. 步进电机驱动器4. 步进电机5. 电源6. 接线端子四、实验内容1. 步进电机驱动电路搭建2. 步进电机正反转控制3. 步进电机速度调节4. 步进电机方向控制5. 步进电机性能测试五、实验步骤1. 步进电机驱动电路搭建(1)将步进电机驱动器与电脑连接,并确保电源连接正常。
(2)根据步进电机驱动器的说明书,将步进电机、电源和连接端子连接到相应的接口。
(3)检查电路连接是否正确,确保无误。
2. 步进电机正反转控制(1)编写程序实现步进电机正反转控制。
(2)在电脑上运行程序,观察步进电机正反转是否正常。
3. 步进电机速度调节(1)编写程序实现步进电机速度调节。
(2)在电脑上运行程序,调整速度参数,观察步进电机转速是否改变。
4. 步进电机方向控制(1)编写程序实现步进电机方向控制。
(2)在电脑上运行程序,观察步进电机旋转方向是否改变。
5. 步进电机性能测试(1)测试步进电机的空载转速和负载转速。
(2)测试步进电机的步距角和定位精度。
(3)测试步进电机的稳定性。
六、实验结果与分析1. 步进电机正反转控制实验结果显示,步进电机正反转控制正常,转速和方向可调。
2. 步进电机速度调节实验结果显示,步进电机速度调节正常,转速可调。
3. 步进电机方向控制实验结果显示,步进电机方向控制正常,旋转方向可调。
4. 步进电机性能测试(1)空载转速:步进电机空载转速为300转/分钟。
(2)负载转速:步进电机负载转速为200转/分钟。
金沙滩步进电机课程设计

金沙滩步进电机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解步进电机的原理与构造,掌握其工作方式和特点;2. 学生能运用数学和物理知识,分析步进电机在金沙滩实际应用中的运动规律;3. 学生能了解步进电机在自动化控制系统中的作用和价值。
技能目标:1. 学生通过动手实践,掌握步进电机的安装、调试和编程控制技能;2. 学生能运用所学知识,解决金沙滩步进电机在实际应用中遇到的问题;3. 学生能运用信息技术工具,对步进电机的运动数据进行采集、处理和分析。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对步进电机技术的研究兴趣,激发创新精神和探索欲望;2. 学生树立正确的工程观念,认识到科技在国民经济发展中的重要作用;3. 学生通过团队合作,培养沟通、协作能力和集体荣誉感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能独立完成步进电机的组装和调试;2. 学生能编写程序,实现步进电机在金沙滩场景中的运动控制;3. 学生能运用所学知识,分析并解决实际应用中步进电机出现的问题;4. 学生通过课程学习,增强对步进电机技术应用的兴趣,提高科技创新意识和能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 步进电机原理与构造- 介绍步进电机的定义、分类和工作原理;- 分析步进电机的构造,包括定子、转子、驱动器等组成部分;- 讲解步进电机的性能指标,如步距角、转速、扭矩等。
2. 步进电机在金沙滩应用场景- 分析金沙滩步进电机的实际应用场景,如智能小车、自动门等;- 探讨步进电机在自动化控制系统中的作用和价值。
3. 步进电机的安装与调试- 指导学生进行步进电机的组装、接线及调试;- 介绍步进电机驱动器的选择和使用方法。
4. 步进电机编程控制- 讲解步进电机控制原理,如脉冲信号、方向信号等;- 教授编程控制方法,使学生能运用编程实现步进电机的运动控制。
5. 步进电机运动数据分析- 指导学生采集步进电机运动数据,如速度、位置等;- 教授运用数据处理方法,分析步进电机的运动性能。
课程设计步进送料机
课程设计步进送料机一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握步进送料机的基本原理、结构、功能和应用。
他们还应该了解步进送料机在不同行业中的具体应用案例,并能够分析其优缺点。
2.技能目标:学生将能够使用步进送料机进行实际操作,包括安装、调试和维护。
他们还应该能够使用适当的工具和技术来解决步进送料机可能出现的问题。
3.情感态度价值观目标:学生应该对步进送料机的工作原理和应用产生浓厚的兴趣,并能够积极地参与到课程的实践活动中去。
他们还应该培养团队合作精神和良好的工作习惯。
二、教学内容本课程的教学内容将分为以下几个部分:1.步进送料机的基本原理:介绍步进送料机的工作原理、主要部件和功能。
2.步进送料机的结构:讲解步进送料机的各个部分的结构特点和作用。
3.步进送料机的应用:介绍步进送料机在不同行业中的应用案例,并分析其优缺点。
4.步进送料机的操作和维护:教授学生如何正确操作步进送料机,并进行维护和保养。
5.步进送料机的问题解决:引导学生学会使用适当的工具和技术解决步进送料机可能出现的问题。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师将向学生讲解步进送料机的基本原理、结构和应用。
2.讨论法:学生将分组讨论步进送料机的操作和问题解决方法。
3.案例分析法:教师将提供一些实际案例,让学生分析步进送料机的优缺点。
4.实验法:学生将亲自动手操作步进送料机,并进行实验和观察。
四、教学资源本课程将使用以下教学资源:1.教材:我们将提供一本关于步进送料机的教材,包含理论知识、操作方法和问题解决技巧。
2.参考书:学生可以查阅一些与步进送料机相关的参考书籍,以加深对课程内容的理解。
3.多媒体资料:我们将使用多媒体课件和视频资料,以生动形象地展示步进送料机的工作原理和应用。
4.实验设备:学生将在实验室中使用真实的步进送料机进行实验和操作练习。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:学生在校内的课堂表现、参与讨论的积极性和表现将被记录和评估。
步进电机驱动课程设计
步进电机驱动课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握步进电机的基本原理、工作特点和驱动方式,能够熟练使用步进电机进行简单的机械运动控制。
具体分为以下三个方面:1.知识目标:(1)了解步进电机的基本原理和工作特点;(2)掌握步进电机的驱动方式和控制方法;(3)熟悉步进电机在各种应用场景中的具体应用。
2.技能目标:(1)能够使用步进电机进行简单的机械运动控制;(2)能够分析步进电机驱动过程中可能出现的问题,并采取相应措施解决;(3)能够根据实际需求,选择合适的步进电机和驱动器。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对步进电机技术的兴趣,激发学生创新意识;(2)培养学生团队合作精神,提高学生动手实践能力;(3)使学生认识到步进电机技术在现代工业中的重要地位,培养学生的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.步进电机的基本原理和工作特点:介绍步进电机的工作原理,分析步进电机的主要性能参数,如步距、转速、力矩等。
2.步进电机的驱动方式和控制方法:讲解步进电机的常用驱动方式,如单片机控制、DSP控制等,以及各种驱动方式的优缺点。
3.步进电机的应用场景:介绍步进电机在各种领域的具体应用,如数控机床、机器人、电动汽车等。
4.步进电机驱动器的选择和使用:讲解如何根据实际需求选择合适的步进电机驱动器,以及驱动器的安装、调试和维护。
5.步进电机驱动过程中的故障分析与解决:分析步进电机驱动过程中可能出现的问题,如失步、过热、振动等,并介绍相应的解决方法。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解步进电机的基本原理、驱动方式和应用场景,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解步进电机驱动技术的应用和优势。
3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作精神和创新意识。
dsp课程设计步进电机
dsp课程设计步进电机一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解步进电机的原理、特点以及应用,掌握步进电机的基本控制方法,培养学生动手实践能力和团队协作精神。
具体分解为以下三个方面的目标:1.知识目标:(1)了解步进电机的结构、原理和分类;(2)掌握步进电机的性能参数,如步距、转速、扭矩等;(3)熟悉步进电机的控制方法,如脉冲宽度调制(PWM)、脉冲序列发生器等。
2.技能目标:(1)能够分析步进电机的运行状态,进行简单的故障排查;(2)能够使用编程软件编写步进电机的控制程序;(3)具备步进电机系统的安装、调试和维护能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对新技术的好奇心和学习兴趣;(2)培养学生勇于实践、敢于创新的精神;(3)培养学生团队协作、共同解决问题的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.步进电机的原理与结构:介绍步进电机的工作原理、主要组成部分及其功能。
2.步进电机的性能参数:讲解步进电机的步距、转速、扭矩等性能参数的定义及计算方法。
3.步进电机的控制方法:介绍脉冲宽度调制(PWM)、脉冲序列发生器等步进电机控制方法。
4.步进电机应用实例:分析实际应用中步进电机的选型、安装、调试和维护。
5.动手实践:让学生分组进行步进电机控制系统的设计、搭建和调试。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解步进电机的原理、性能参数和控制方法。
2.讨论法:学生针对步进电机应用实例展开讨论,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析实际工程中步进电机的选型、安装、调试和维护案例。
4.实验法:让学生动手实践,设计、搭建和调试步进电机控制系统。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:选用《DSP原理与应用》等相关教材,为学生提供理论基础。
2.参考书:提供《步进电机控制技术》等参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作PPT、动画等多媒体资料,直观展示步进电机的工作原理和控制方法。
机械原理步进机课程设计
机械原理步进机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解步进机的定义、分类和工作原理,掌握其基本的机械结构组成。
2. 学生能够解释步进机在自动化设备中的应用,了解其在机械传动系统中的作用。
3. 学生掌握步进电机的主要性能参数,能够进行简单的步进机选型。
技能目标:1. 学生能够运用步进机的相关知识,设计简单的机械传动系统,完成步进机的安装与调试。
2. 学生通过实际操作,掌握步进机的编程控制方法,实现步进机的精确运动控制。
3. 学生能够分析步进机在实际应用中可能遇到的问题,并提出相应的解决策略。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习步进机课程,培养对机械原理的兴趣,激发创新意识,提高实践能力。
2. 学生在团队合作中进行步进机的设计与制作,培养团队协作精神,增强沟通能力。
3. 学生通过了解步进机在工业生产中的应用,认识到机械原理对社会发展的作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程为机械原理的实践应用课程,以理论教学为基础,注重培养学生的实践操作能力和创新精神。
学生特点:学生处于高中年级,已具备一定的物理知识和动手能力,对机械原理有一定的基础。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中取得实际的学习成果。
二、教学内容1. 步进机的基础理论:- 步进机的定义、分类和工作原理。
- 步进机的机械结构组成及其功能。
- 步进电机的主要性能参数及其影响。
2. 步进机的应用与选型:- 步进机在自动化设备中的应用案例分析。
- 步进机的选型方法及注意事项。
3. 步进机的安装与调试:- 步进机的安装方法及步骤。
- 步进机的调试方法及技巧。
4. 步进机的编程控制:- 步进机的运动控制原理。
- 编程控制方法及其应用。
5. 步进机在实际应用中的问题分析及解决策略:- 常见问题及其原因分析。
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课程设计报告课程电子系统综合设计题目基于A T89S52单片机的控制步进电机系别物理与电子工程学院年级08届专业电子信息工程班级电信二学号160408216、26、36 学生姓名莫侠、郑志、张显磊指导教师周平职称设计时间基于AT89S52单片机的控制步进电机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件。
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。
由于脉冲信号数与步距角的线性关系,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点,使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
关键词:步进电机单片机步距角第一章课题综述1.1 课题来源和意义步进电机是一种将电脉冲转换成相应角位移或线位移的电磁机械装置,也是一种能把输出机械位移增量和输入数字脉冲对应的驱动器件。
步进电机具体有快速启动、停止的能力,精度高、控制方便,因此,在工业上得到广泛应用。
1.2 预期目标(1)开始通电时,步进电机停止转动。
(2)单片机分别接有按键开关K1、K2和K3,用来控制步进电机的转向,要求如下:·当按下K1时,步进电机正转。
·当按下K2时,步进电机反转。
·当按下K3时,步进电机停止转动。
(3)正转采用1相激磁方式,反转采用1~2相激磁方式。
2.1 框图设计根据系统要求画出基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制框图如图2-1所示。
图2-1 基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制框图系统主要包括单片机、复位电路、晶振电路、按键电路、步进电机及驱动电路几部分。
2.2 晶振电路AT89S52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器,XTAL1 和XTAL2 分别是放大器的输入、输出端。
石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。
晶振模块自带振荡器、提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行。
最常用的两种类型是晶振模块和集成RC 振荡器(硅振荡器)。
晶振模块提供与分立晶振相同的精度。
硅振荡器的精度要比分立RC 振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。
图2-2为晶振电路。
图2-2 晶振电路按键电路复位电路晶振电路AT89S52电源电路驱动电路 步进电机3.1 硬件连接图根据图2-1,可以设计出单片机控制步进电机的硬件电路图,如图3-1所示。
图3-1硬件连接图3.2 按键功能按键采用3个功能键,K1、K2和K3按键开关分别接在单片机的P0.0~P0.2引脚上,用来控制步进电机的转向,作为控制信号的输入端键。
按K1时,步进电机正传;按K2时,步进电机反转;按K3时,步进电机停止转动。
3.3 单片机AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
AT89S52主要技术参数如下:●与MCS-51单片机产品兼容●8K字节在系统可编程Flash存储器●1000次擦写周期●全静态操作:0Hz~33MHz●三级加密程序存储器●32个可编程I/O口线●三个16位定时器/计数器图3-2AT89S52引脚图3.4 驱动电路单片机的输出电流太小,不能直接与步进电机相连,需要增加驱动电路。
对于电流小于0.5A的步进电机,可以采用ULN2003类的驱动IC。
ULN2003技术参数如下所示。
最大输出电压:50V。
最大连续输出电流:0.5A。
最大连续输入电流:25mA。
功耗:1W。
如图3-3所示为2001/2002/2003/2004系列驱动器引脚图,图3-3左侧1~7引脚为输入端,接单片机P1口的输出端,引脚8接地;右侧10~16引脚为输出端,接步进电机,引脚9接电源+5V,该驱动器可提供最高0.5A的电流。
图3-3ULN20034 软件设计4.1 软件流程图程序设计流程图如图4-1所示,主要包括键盘扫描模块、步进电机正转模块、步进电机反转模块和步进电机定时模块。
图4-1程序设计流程图4.2 激磁方式步进电机正转采用1相激磁方式,正转工作时序如表4-2所示;步进电机反转采用1~2相激磁方式,工作时序如表4-3所示。
表4-2相激磁方式正转时序步进数 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 代码 1 1 1 0 0 0FCH 2110F9HYYY开始设置堆栈步进电机停转按键扫描K1按下吗K2按下吗K3按下吗步进电机正转模块步进电机反转模块步进电机停转读取表格输出结束NN3 0 0 1 1 0F3H4 0 1 1 0 0F6H表4-3相激磁方式反转时序步进数P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 代码1 0 1 1 1 0F7H2 0 0 1 1 0F3H3 1 0 1 1 0FBH4 1 0 0 1 0F9H5 1 1 0 1 0FDH6 1 1 0 0 0FCH7 1 1 1 0 0FEH8 0 1 1 0 0F6H5 程序代码#include <reg52.h>sbit p00 = P0^0;sbit p01 = P0^1;sbit p02 = P0^2;unsigned char code Forward[4]={0xFC,0xF9,0xF3,0xF6};//正转表格unsigned char code Return[8]={0xF7,0xF3,0xFB,0xF9,0xFD,0xFC,0xFE,0xF6};//反转表格void delay(unsigned int i)//延时{while(--i);}/*********** 步进电机正转P0口的第三口,P0^2***********************/void turnfor(void){unsigned char i;while(1){if(p00 == 0){delay(1000); \\消除抖动if(p00 == 0)break;}if(p01 == 0){if(p01 == 0)break;}for(i = 0; i < 4; i++){P1 = Forward[i];delay(2000);}}}/********************步进电机反转P0口的第二口,P0^1*********************/ void retur(void){unsigned char i;while(1){{delay(1000);if(p00 == 0)break;}if(p02 == 0){delay(1000);if(p02 == 0)break;}for(i = 0; i < 8; i++){P1 = Return[i];delay(2000);}}}/*****************步进电机停止转动P0口的第一口,P0^0*******************/ void stop(void){while(1){if(p01 == 0){delay(1000);if(p01 == 0)break;}{if(p02 == 0)break;}}}/************************步进电机转动主函数*******************************/ void Main(void){stop();while(1){if(p00 == 0){delay(1000);if(p00 == 0)stop();}if(p01 == 0){delay(1000);if(p01 == 0)retur();}if(p02 == 0){delay(1000);if(p02 == 0)turnfor();}}}总结在单片机课程设计的学习过程中,我把老师以前教导的内容反馈到实践中来,在实践中验证了学习到的理论,同时也对理论知识进行了巩固。
虽然说对于单片机技术依然处于入门阶段,但是通过课程设计让我体验到了单片机技术的魅力。
看一堆元器件在自己手工焊接下成为一个能正常工作的电子产品,让我有巨大的成就感。
在焊接元器件的时候,生疏的焊接技巧得到锻炼,焊点越来越美观。
同时在设计之初就考虑到元器件的排布,为了让成品更好看,我还将焊接好的元器件拆下从新布局。
在硬件部分完成后,开始设计软件。
刚开始使用汇编,但是对于汇编掌握的不够好,于是不得不用C来编写。
但是也从中感受到用高级语言编写的高效,快捷,简便。
经过一周的努力,顺利完成课程设计。
从硬件到软件,都是自己付出的成果。
虽然有一些遗憾,比如没能用汇编写出程序,但是收获是巨大的,课程设计完成后,我的目标就是用汇编将源程序进行改写,来锻炼自己对汇编语言的熟练程度以及理解。
最重要的是,我从这次课程设计中得到了信心,很久没有像这样的机会体验到巨大的成就感,这成就感会让自己受用一生,帮助自己取得更大的成就。
参考文献1.胡汉才,单片机原理及其接口技术。
清华大学出版社,19962.王晓明,电动机的单片机控制。
北京航空航天大学出版社,20023.曾一江,单片机原理与接口技术。
北京:科学出版社,20064.何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计。
北京:北京航空航天大学出版社,19905.任志锦,电机与电气控制。
北京:机械工业出版社,20026.彭沛夫,张桂芳,微机控制技术与实验指导。
北京:清华大学出版社,20057.杨渝钦,控制电机。
北京:机械工业出版社,1995电子系统综合设计课程设计独创性声明:学生签名:指导教师评语:课程设计成绩:指导教师签名:教研室意见:教研室主任签名:。