步進(jìn)電機(jī)畢業(yè)論文

1、基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)升降頻控制摘 要步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差（精度為100%）的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。由于步進(jìn)電機(jī)是靠輸入脈沖來控制其運(yùn)轉(zhuǎn)的，本文采用單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)。單片機(jī)將各種功能部件集成在一塊芯片上，可靠性和抗干擾能力比較強(qiáng)，其輸出的

2、高低電平易于實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。采用單片機(jī)控制既能減少硬件開銷，也克服了硬件設(shè)計(jì)中一些元器件不能靈活變動(dòng)和容易變值的缺點(diǎn)。大量實(shí)踐證明，對(duì)于不同功率的步進(jìn)電機(jī)，簡(jiǎn)單統(tǒng)一的直線升頻技術(shù)，不能夠讓電機(jī)工作在最佳效率狀態(tài)下，本設(shè)計(jì)采用程序控制的指數(shù)曲線升降頻，能夠方便地與不同電機(jī)的機(jī)械特性很好地適配，減少電機(jī)升降頻所用的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。本次設(shè)計(jì)使用AT89C51單片機(jī)產(chǎn)生脈沖信號(hào)來控制35BY48S03型步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行。在升降頻過程中，我們專門設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)確定了電機(jī)在升降頻過程中按指數(shù)曲線規(guī)律變化。我們改變電機(jī)時(shí)，只要根據(jù)電機(jī)的特性改變數(shù)據(jù)區(qū)的一些數(shù)據(jù)，即可使曲線很好的

3、與電機(jī)適配。該方法能使電機(jī)以較高的效率運(yùn)行。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)，升降頻，步長(zhǎng) STEPER MOTOR FREQUENT MOVEMENT BASED ON MICROCONTROLLER UNIT CONTROLABSTRACTStepper motor is one kind transforms the electricity pulse as angular displacement's implementing agency. When stepper motor the driver to receive to a signal impulse, stepper mo

4、tor on the actuation (to be called “step pitch angle” according to a hypothesis directional rotation fixed angle), its revolving is moves gradually by the fixed angle. May control the angular displacement through the steering impulse integer, thus achieves the accurate localization the goal; Simulta

5、neously may control the speed which and the acceleration through the steering impulse frequency the electrical machinery rotates, thus achieves the velocity modulation the goal. Stepper motor to be possible to take the special electrical machinery which one kind of control uses, uses it cumulative e

6、rror (precision has not been 100%) the characteristic, widely applies in each kind of open-loop control.Since stepping on the importation of electrical pulse is to control its functioning, the paper used to control the stepper motor SCM. SCM will all feature in an integrated chip, reliability and st

7、rong anti-interference capabilities, the output of the high-low easy to realize the stepper motor control. SCM control also used to reduce hardware costs, but also to overcome some of the hardware design changes can not be flexible and easy to change parts of the shortcomings.The massive practices p

8、roved that Stepper motor regarding the high efficiency, the simple straight line rises the frequency technology, cannot let the electrical machinery work under the optimum efficiency condition, this article only then uses the curve line control the method, can reduce the electrical machinery to rise

9、 and fall the time which the frequency uses, raises electrical machinery's working efficiency, with electrical machinery's characteristic very good adaptive.This design uses AT89C51 produce pulses to control 35BY48S03 type stepping motor running. In the process of lifting frequency， we desig

10、ned a data area . the motor area in the lifting process of frequency changing regularity according to index curve by the data in the data. According to the characteristics of the data can make some data for different stepper motors， and well with the motor fit curve. This method can make the motor w

11、ith high efficiency operation.KEY WORDS：stepper motor， microcontroller unit， frequent movements ， step目錄前言1第1章 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介3§1.1 步進(jìn)電機(jī)工作原理及分類3§1.2 步進(jìn)電機(jī)的各種指標(biāo)術(shù)語(yǔ)4§1.2.1 靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)4§1.2.2 動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)4§1.4 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的升降頻6第2章 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路9§2.1 單片機(jī)及其外圍電路介紹9§2.1.1 CPU芯片9§2.1.2 控制鍵電路1

12、1§2.1.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路12§2.2 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路圖13第3章 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14§3.1 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用流程圖14§3.1.1 主流程圖14§3.1.2 升頻流程圖14§3.1.3 降頻流程圖15§3.1.4 走一步子程序流程圖16§3.2 步進(jìn)電機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)計(jì)16§3.3 程序源代碼19結(jié)論23參考文獻(xiàn)24致謝25附錄 126附錄 227外 文 材 料 譯 文2842前言步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一， 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。隨著

13、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用 。上個(gè)世紀(jì)就出現(xiàn)了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵，動(dòng)作原理和今天的反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)沒有什么區(qū)別，也是依靠氣隙磁導(dǎo)的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。到了80年代后，由于廉價(jià)的微型計(jì)算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方式更加靈活多樣。原來的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)采用分立元件或者集成電路組成的控制回路，不僅調(diào)試安裝復(fù)雜，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新設(shè)計(jì)電路。計(jì)算機(jī)則通過軟件來控制步進(jìn)電機(jī)，更好地挖掘出電動(dòng)機(jī)的潛力。因此，用計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)成為了一種必然的趨勢(shì)，也符合數(shù)字化的時(shí)代趨勢(shì)。

14、經(jīng)過不斷改良，今日步進(jìn)電機(jī)已廣泛運(yùn)用在需要高定位精度、高分解能、高響應(yīng)性、信賴性等靈活控制性高的機(jī)械系統(tǒng)中。在生產(chǎn)過程中要求自動(dòng)化、省人力、效率高的機(jī)器中，我們很容易發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的蹤跡，尤其以重視速度、位置控制、需要精確操作各項(xiàng)指令動(dòng)作的靈活控制性場(chǎng)合步進(jìn)電機(jī)用得最多?，F(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。其中反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。現(xiàn)階段，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)獲得最多的應(yīng)用。本文第一章介紹了步進(jìn)電機(jī)的一些基本知識(shí)，包括步進(jìn)電機(jī)的分類，各種技術(shù)指標(biāo)和步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)介，確定電機(jī)型號(hào)，介

15、紹了如何用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的升降頻，說明了用軟件控制步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)越性。第二章確定硬件電路方案。介紹了單片機(jī)最小系統(tǒng)，鍵盤電路及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，給出了整體控制系統(tǒng)的硬件電路圖。第三章給出了軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖，升頻和降頻數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)計(jì)方法和詳細(xì)的程序設(shè)計(jì)。大多控制系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)升降速控制一般不考慮電機(jī)及負(fù)載的個(gè)性統(tǒng)一采用慢速直線升頻，這樣不僅使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩性能不能夠很好的發(fā)揮，而且加長(zhǎng)了步進(jìn)電機(jī)的升降時(shí)間，降低了加工效率。本文采用軟件控制的升降頻方法，設(shè)置一數(shù)據(jù)區(qū)描述電機(jī)的升降曲線，利用數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容可以方便更改的特性，針對(duì)不同的電機(jī)和負(fù)載，調(diào)試出最適配的曲線。使步進(jìn)電機(jī)在最短的時(shí)間內(nèi)以較大的輸出轉(zhuǎn)

16、矩升到設(shè)定的速度，從而提高加工效率。第1章 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介§1.1 步進(jìn)電機(jī)工作原理及分類步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（即步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)實(shí)際上是一個(gè)數(shù)字/角度轉(zhuǎn)換器，也是一個(gè)串行的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器.步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)所含的相數(shù)有關(guān).步進(jìn)電機(jī)是一種進(jìn)行精確步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)電執(zhí)行元件，它廣泛地用于工業(yè)機(jī)械的數(shù)字控制。從步進(jìn)電機(jī)的矩-頻特性可知，啟

17、動(dòng)頻率越高，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小，帶動(dòng)負(fù)載的能力越差。當(dāng)啟動(dòng)頻率較高時(shí)，啟動(dòng)時(shí)會(huì)造成失步，而停止時(shí)由于慣性作用又會(huì)發(fā)生過沖，所以在步進(jìn)電機(jī)控制中必須要采取升降速控制措施。本文根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)方程和矩-頻特性曲線建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，采用指數(shù)規(guī)律的升降速算法，對(duì)升降速的過程進(jìn)行離散處理，用定時(shí)器控制發(fā)出脈沖的時(shí)間間隔，采用查表和計(jì)算相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的升降速過程的控制。本設(shè)計(jì)采用以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。常見的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR）和混合式（HB），永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)

18、大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛3。此外，按照電機(jī)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)又可分為單極性和雙極性步進(jìn)電機(jī)。 單極性驅(qū)動(dòng)電路使用四顆晶體管來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩組相位，電機(jī)結(jié)構(gòu)包含兩組帶有中間抽頭的線圈，整個(gè)電機(jī)共有六條線與外界連接。這類電機(jī)有時(shí)又稱為四相電機(jī)，但這種稱呼容易令人混淆又不正確，因?yàn)樗鋵?shí)只有兩個(gè)相位，精確的說法應(yīng)是雙相位六線式步進(jìn)電機(jī)。六線式步進(jìn)電機(jī)雖又稱為單極性步進(jìn)電機(jī)，實(shí)際上卻能同時(shí)使用單

19、極性或雙極性驅(qū)動(dòng)電路。雙極性步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路使用八顆晶體管來驅(qū)動(dòng)兩組相位。雙極性驅(qū)動(dòng)電路可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)四線式或六線式步進(jìn)電機(jī)，雖然四線式電機(jī)只能使用雙極性驅(qū)動(dòng)電路，它卻能大幅降低量產(chǎn)型應(yīng)用的成本。雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的晶體管數(shù)目是單極性驅(qū)動(dòng)電路的兩倍，其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅(qū)動(dòng)，上端晶體管則需要成本較高的上端驅(qū)動(dòng)電路。雙極性驅(qū)動(dòng)電路的晶體管只需承受電機(jī)電壓，所以它不像單極性驅(qū)動(dòng)電路一樣需要箝位電路。§1.2 步進(jìn)電機(jī)的各種指標(biāo)術(shù)語(yǔ)常見步進(jìn)電機(jī)的指標(biāo)可分為: 靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)§1.2.1 靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)磁極N、S磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈對(duì)數(shù)。常

20、用m表示。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同。拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以三相電機(jī)為例，有三相三拍運(yùn)行方式即AB-BC-CA-AB，三相六拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CA-A.步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用表示。=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。§1.2.2 動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ) 步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值

21、的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以內(nèi)。失步：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。最大空載起動(dòng)頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。§1.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成負(fù)載脈沖信號(hào)信號(hào)分配功率放大步進(jìn)電機(jī)使用、控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如1-1所示：圖1-1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制1.脈沖信號(hào)的產(chǎn)生脈沖信號(hào)一般由單片機(jī)或CPU產(chǎn)生，脈沖的數(shù)量決定旋轉(zhuǎn)的總角度，脈沖的頻率決定旋轉(zhuǎn)的速度。一般脈沖信號(hào)的占空比為0.

22、3-0.4左右，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。2.信號(hào)分配常見感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以二、四相電機(jī)為主，二相電機(jī)工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為AB-B-A-AB，步距角為1.8度；二相八拍為AB-B-B-A-A-AB，步距角為0.9度。四相電機(jī)工作方式也有二種，四相四拍為AB-BC-CD-DA-AB，步距角為1.8度；四相八拍為AB-B-BC-C-CD-D-DA-A-AB，(步距角為0.9度）。3.功率放大功率放大是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動(dòng)態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。平均電流越大電機(jī)力矩越大，要達(dá)到平均電流大這

23、就需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢(shì)。因而不同的場(chǎng)合采取不同的的驅(qū)動(dòng)方式，到目前為止，驅(qū)動(dòng)方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動(dòng)、恒流、細(xì)分驅(qū)動(dòng)等。步進(jìn)電機(jī)一經(jīng)定型，其性能取決于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，力距越大則要求電機(jī)的電流越大，驅(qū)動(dòng)電源的電壓越高。電壓對(duì)力矩影響如圖1-2所示：圖1-2 電壓對(duì)力矩的影響 步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來了。本次設(shè)計(jì)選用35BY48S03型步進(jìn)電機(jī)。35BY48S03型步進(jìn)電機(jī)是一種永磁式步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)共有四組線圈，將COM端標(biāo)識(shí)為C，只要AC、 C、BC、&#

24、160;C，輪流加電就能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。35BY48S03型步進(jìn)電機(jī)主要參數(shù)如下： 步距角：7.5 ° 相數(shù)：4 電壓：12 V 電流：0.26A 電阻：47 最大靜轉(zhuǎn)距：180N·m 定位轉(zhuǎn)距：65N·m轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：2.5N·有了這些參數(shù)，可以設(shè)計(jì)出控制電路.§1.4 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的升降頻一些控制簡(jiǎn)單或要求低成本的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)做執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)在這種應(yīng)用場(chǎng)合下最大的優(yōu)勢(shì)是：可以開環(huán)方式控制而無需反饋就能對(duì)位置和速度進(jìn)行控制。但也正是因?yàn)樨?fù)載位置對(duì)控制電路沒有反饋，步進(jìn)電機(jī)就必須正確響應(yīng)每次勵(lì)磁變化。如果勵(lì)磁頻率選擇不

25、當(dāng)，電機(jī)不能夠移到新的位置，那么實(shí)際的負(fù)載位置相對(duì)控制器所期待的位置出現(xiàn)永久誤差，即發(fā)生失步現(xiàn)象或過沖現(xiàn)象。因此步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)中，如何防止失步和過沖是開環(huán)控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的一個(gè)顯著特點(diǎn)是速度啟停能力，若符合不超過步進(jìn)電機(jī)所提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩值，就能迅速是步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)或停止，一般步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)速度為1001000步/秒，如果步進(jìn)電機(jī)是以逐漸加速到最大值然后逐漸減速到零的方式工作，其速度可增加到2-8倍，而不失步。在實(shí)際應(yīng)用中，在大多數(shù)時(shí)候需要步進(jìn)電機(jī)及負(fù)載的機(jī)械慣性以最優(yōu)化的曲線升頻和降頻，即步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，以低于相應(yīng)頻率Fe的速度運(yùn)行，然后慢慢加速到一定速度后

26、，就以此恒速運(yùn)行，當(dāng)快到終點(diǎn)時(shí)慢慢減速至Fe以下，直至停機(jī)并走完一定的步數(shù)。這樣步進(jìn)電機(jī)就可以很快的走完全程且不失步。失步和過沖現(xiàn)象分別出現(xiàn)在步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)和停止的時(shí)候。一般情況下，系統(tǒng)的極限啟動(dòng)頻率比較低，而要求的運(yùn)行速度往往比較高。如果系統(tǒng)以要求的運(yùn)行速度直接啟動(dòng)，因?yàn)樵撍俣纫殉^極限啟動(dòng)頻率而不能正常啟動(dòng)，輕則可能發(fā)生丟步，重則根本不能啟動(dòng)，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行起來以后，如果達(dá)到終點(diǎn)時(shí)立即停止發(fā)送脈沖串，令其立即停止，則由于系統(tǒng)慣性作用，電機(jī)轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過平衡位置，如果負(fù)載的慣性很大，會(huì)使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到接近終點(diǎn)平衡位置的下一個(gè)平衡位置，并在該位置停下。實(shí)驗(yàn)表明，圖1-3所示的指數(shù)曲線是步進(jìn)電機(jī)

27、最合理的升頻曲線，最符合電機(jī)和負(fù)載的慣性規(guī)律。且步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，由于其靜態(tài)慣性大，需以較小的加速升頻，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)越來越快時(shí)，其運(yùn)動(dòng)慣性逐漸增大，可以較大的加速度升頻。如果我們簡(jiǎn)單的將其設(shè)計(jì)成直線，就不能使步進(jìn)電機(jī)在最短的時(shí)間內(nèi)升到最高的頻率，且保證力矩最大。同理降頻時(shí)應(yīng)為反指數(shù)曲線。為實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的升降頻，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般采用硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件使用積分電路和微分電路實(shí)現(xiàn)，其元件參數(shù)一經(jīng)選定，曲線形狀就固定不變，因?yàn)槊總€(gè)電機(jī)及其負(fù)載的機(jī)械特性不同，所以他不能最好地與所有的電機(jī)適配。而且隨著系統(tǒng)使用的時(shí)間越來越長(zhǎng)，元器件會(huì)發(fā)生變值，造成電機(jī)升降頻在的阻尼。為克服硬件設(shè)計(jì)中這些不能靈活變動(dòng)

28、和元器件變值的特點(diǎn)，我們采用程序來實(shí)現(xiàn)升降頻。軟件控制比硬件來說，具有運(yùn)行可靠，改動(dòng)方便的特點(diǎn)，而且可以降低成本。針對(duì)不同電機(jī)的機(jī)械特性，我們專門設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)即確定了指數(shù)曲線的形狀，我們改變電機(jī)時(shí)，只要根據(jù)電機(jī)的特性改變數(shù)據(jù)區(qū)的一些數(shù)據(jù)，即可使曲線很好的與電機(jī)適配4。圖1-3 步進(jìn)電機(jī)升降頻運(yùn)行曲線第2章 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路本文采用目前國(guó)內(nèi)比較常用的單片機(jī)用與整個(gè)回路的控制，單片機(jī)選用51系列的AT89C51芯片，芯片及其外圍時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成單片機(jī)最小系統(tǒng)，按鍵SW1-SW4做為輸入控制，ULN2003做為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器件。硬件電路總體框圖:圖2-1 硬件電

29、路總體框圖§2.1 單片機(jī)及其外圍電路介紹§2.1.1 CPU芯片 AT89C51是主機(jī)板的核心，接收各部分信息并向各部發(fā)出命令，控制電機(jī)運(yùn)行的各種工作狀態(tài)。 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，在本次設(shè)計(jì)中不需要外擴(kuò)存儲(chǔ)器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。目前，可用于MCS-51系列單片機(jī)開發(fā)的硬件越來越多，與其配套的各類開發(fā)系

30、統(tǒng)、各種軟件也日趨完善，因此，可以極方便地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)出用于不同目的的各類應(yīng)用系統(tǒng)。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，所以ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，因其高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠而得到廣泛應(yīng)用， 成為在工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的器件，而且在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖2-2所示：圖2-2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 管腳說明：P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存

31、儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。本次設(shè)計(jì)中，P0口作為鍵盤輸入口。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。本次設(shè)計(jì)中，P1口作為脈沖輸出口，與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連接。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。XTAL1:反向振蕩放大

32、器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。 VCC:供電電壓。  GND:接地。 /VPP:當(dāng)保持低電平時(shí)，選用外部程序存儲(chǔ)（0000H-FFFFH），當(dāng)端保持高電平時(shí)，用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。1. AT89C51單片機(jī)的時(shí)鐘電路：AT89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。本設(shè)計(jì)由內(nèi)部振蕩方式產(chǎn)生。如圖2-2中所示，在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器(簡(jiǎn)稱晶振)，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并

33、產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。兩個(gè)電容器起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在5-30pF。當(dāng)晶振頻率的值為12MHZ時(shí)內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中應(yīng)用較多。2. 單片機(jī)復(fù)位電路：當(dāng)MCS-5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。上電后，由于電容的充電作用，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵后松開，也能使RST保持一段時(shí)間的高

34、電平，從而實(shí)現(xiàn)通電時(shí)的自動(dòng)復(fù)位操作，系統(tǒng)運(yùn)行過程中的開關(guān)復(fù)位操作。§2.1.2 控制鍵電路鍵盤是由若干按鈕組成的開關(guān)矩陣，它是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，用戶能通過鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)。按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)。由于按鈕是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)，這種抖動(dòng)對(duì)于人來說是感覺不到的，但對(duì)計(jì)算機(jī)來說，則是完全能感應(yīng)到的，因?yàn)橛?jì)算機(jī)處理的速度是在微秒級(jí)，而機(jī)械抖動(dòng)的時(shí)間至少是毫秒級(jí)，對(duì)計(jì)算機(jī)而言，這已是一個(gè)“漫長(zhǎng)”的時(shí)間了。為使CPU能正確地讀出輸入口的狀態(tài)，對(duì)每一次按鈕只作一次響應(yīng)，就必須考慮如何去除抖動(dòng)，常用的去抖動(dòng)的辦法有兩種：硬件辦法和軟件辦法。單片機(jī)

35、系統(tǒng)中常用軟件法。就是在單片機(jī)獲得P0口為低的信息后，不是立即認(rèn)定按鍵已被按下，而是延時(shí)10毫秒或更長(zhǎng)一些時(shí)間后再次檢測(cè)P0口，如果仍為低，說明按鍵的確按下了，這實(shí)際上是避開了按鈕按下時(shí)的抖動(dòng)時(shí)間。按鍵與控制系統(tǒng)P0口鍵連接，其連接如下表：表2-1 P0口與控制鍵連接啟動(dòng)升頻降頻停止KW1KW2KW3KW4P0.0P0.1P0.2P0.2控制鍵電路圖如圖2-3所示：圖2-3 控制鍵電路圖§2.1.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路AT89C51控制電機(jī)運(yùn)行的各種工作狀態(tài)。但不能直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，這需要由功率電路來擴(kuò)展輸出電流以滿足被控元件的電流、電壓。 ULN2003達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品就屬于

36、這類可控大功率器件。ULN2003 是高耐壓、大電流、內(nèi)部由七個(gè)硅NPN 達(dá)林頓管成的驅(qū)動(dòng)芯片。它是一個(gè)7路反向器電路，即當(dāng)輸入端為高電平時(shí)，ULN2003輸出端為低電平，當(dāng)輸入端為低電平時(shí)ULN2003輸出端為高電平。ULN2003 的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K 的基極電阻，在5V 的工作電壓下它 能與TTL 和CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來 處理的數(shù)據(jù)。ULN2003芯片如圖2-4所示：圖2-4 ULN2003芯片ULN2003芯片輸入端與控制系統(tǒng)P1口連接，其連接方式如表2-2所示：表2-2 ULN2003芯片輸入端與控制系統(tǒng)P1口鍵連接P1.0P1.1

37、P1.2P1.31B2B3B4BULN2003芯片輸出端與步進(jìn)電機(jī)連接，其連接如表2-3所示：表2-3 ULN2003芯片輸出端與步進(jìn)電機(jī)連接1C2C3C4CA+A-B+B-§2.2 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路圖(見附錄1)第3章 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)§3.1 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用流程圖§3.1.1主流程圖（見附錄2）§3.1.2 升頻流程圖圖3-1升頻流程圖§3.1.3降頻流程圖圖3-2降頻流程圖本文以35BY48S03步進(jìn)電機(jī)為例，首先根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的特性設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，再編寫程序?qū)Υ藬?shù)據(jù)的的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試。設(shè)計(jì)的最小啟動(dòng)頻率為100HZ，在

38、升頻過程中每按一次升頻鍵，步進(jìn)電機(jī)升頻后勻速運(yùn)行，這樣易于發(fā)現(xiàn)因數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)不合理而導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)失步的狀況。降頻階段可采用升頻區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行反指數(shù)降頻。§3.1.4 走一步子程序流程圖圖3-3 走一步子程序流程圖§3.2 步進(jìn)電機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)的運(yùn)行頻率低于起動(dòng)頻率時(shí)，步進(jìn)電機(jī)能以運(yùn)行頻率直接起動(dòng)，并以該頻率連續(xù)運(yùn)行。需要停止的時(shí)候，可以從運(yùn)行頻率直接降到零速。而當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率為負(fù)載啟動(dòng)頻率或負(fù)載過大時(shí)，易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；停止時(shí)頻率過高，又易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，造成位置精度降低。因此，需要對(duì)步進(jìn)電機(jī)采用升降頻控制，以使電機(jī)從啟動(dòng)頻率中或者低于啟動(dòng)頻率的某個(gè)

39、合適的值（此值與負(fù)載和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)有關(guān)）開始啟動(dòng)，逐漸加速升到運(yùn)行頻率然后進(jìn)入勻速運(yùn)行。最后的降頻可以看作是升頻的逆過程。采用51系列單片機(jī)進(jìn)行升降頻控制時(shí)，設(shè)單片機(jī)的晶振頻率12MHZ，經(jīng)過升頻達(dá)到目標(biāo)頻率，在升頻的第n個(gè)臺(tái)階的頻率為F(n)。設(shè)定定時(shí)器工作設(shè)置在方式1。為了達(dá)到精確定位的目的，在編程時(shí)，將頻率F(n)的保持時(shí)間換算為步數(shù)，并對(duì)步數(shù)Z(n)進(jìn)行計(jì)數(shù)。每次計(jì)滿時(shí)，定時(shí)器重裝下一頻率的初值。開始下一次升降頻。以AT89C51單片機(jī)，頻率100HZ為例，進(jìn)行數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)計(jì)。如圖3-4所示，我們?cè)O(shè)頻率最高升至1000HZ，用時(shí)為5S，依此確定縱坐標(biāo)每一小格所對(duì)應(yīng)的頻率，橫坐標(biāo)每一小格對(duì)應(yīng)的時(shí)

40、間。圖3-4 升頻曲線當(dāng)頻率為100HZ時(shí)，對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)時(shí)間為：T=(10/60)*5=0.83s兩步之間定時(shí)時(shí)間t0 (s)為：t0=0.01（s）=10000（s）步數(shù)為：BC=T/ t0 =0.83/0.01=83以此方法可以得到如表3-1所示的升頻數(shù)據(jù)區(qū)：表3-1升頻數(shù)據(jù)區(qū)頻率步數(shù)頻率步數(shù)100834201401301085201301801206501502301158502002901451000100350145以升頻曲線的反指數(shù)曲線可以得到如表3-2所示的降頻數(shù)據(jù)區(qū)表3-2降頻數(shù)據(jù)區(qū)頻率步數(shù)頻率步數(shù)10007506802309707255801509207004501408704

41、352506081040510010750310AT89C51有兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，本系統(tǒng)選用T1作為定時(shí)器使用。T1的模式存放在模式控制寄存器TMOD中（T1作為16位定時(shí)器，為模式1）計(jì)數(shù)器方式 定時(shí)器方式選通位方式字為：10H工作模式控制位模式1中，定時(shí)器寄存器TH1和TL1是以全16位參與操作，作為計(jì)數(shù)器使用，計(jì)數(shù)輸入信號(hào)內(nèi)部時(shí)鐘脈沖，每個(gè)機(jī)器周期使寄存器值增1，當(dāng)計(jì)數(shù)值由全1再增1變?yōu)槿?時(shí)，便TF1置1請(qǐng)求中斷。定時(shí)常數(shù)為：t0(H)=65536- t0/(t0*C)=60536§3.3 程序源代碼系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)程序如下：StepMot.h文件：include<reg5

42、1.h>#include<stdio.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/引腳定義sbit Start=P00;sbit SpeedUp=P01;sbit SpeedDown=P02;sbit Stop=P03;sbit AP=P10;sbit AN=P11;sbit BP=P12;sbit BN=P13;/定時(shí)器T1溢出延時(shí)void T1_Delay(uint temp);/以指定頻率運(yùn)行void MotRun(uint F);/停止電機(jī)void MotStop(void); /_stepmot_h_

43、/StepMot.c文件/定時(shí)器T1溢出延時(shí)函數(shù)void T1_delay(uint temp)uint cnt;cnt=65536-temp;TMOD=0X20;TH1=(uchar)(cnt>>8);TL1=cnt&0xff;TR1=1;while(TF1!=1);TF1=0;TR1=0;return;/以指定頻率運(yùn)行函數(shù)void MotRun(uint F)uint cnt;cnt=500000/F;AP=1;AN=0;BP=0;BN=0;T1_delay(cnt);AP=0;AN=1;BP=0;BN=0;T1_delay(cnt);AP=0;AN=0;BP=1;BN

44、=0;T1_delay(cnt);AP=0;AN=0;BP=0;BN=1;T1_delay(cnt);AP=0;AN=0;BP=0;BN=0;Return;/停止電機(jī)函數(shù)void Motstop(void)AP=0;AN=0;BP=0;BN=0;return;/Main.c文件uint F;void InitIO()Start=1;SpeedUp=1;SpeedDown=1;Stop=1;AP=0;AN=0;BP=0;BN=0;void main()InitIO();F=100;while(1)while(Start!=0&Stop=0);MotRun(F);/升頻if(!SpeedU

45、p)&(F<1000)uint i，j，bc，a=100，130，180，230，290，350，420，520，650，850，1000，b=83，108，120，115，145，145，140，130，150，200，100;for(i=0;i<12;i+)F=ai;bc=bi;for(j=bc;j>0;j-)MotRun(F);/降頻if(!SpeedDown)&(F>0) uint c=1000，970，920，870，810，750，680，580，450，250，100，d=750，725，700，425，405，310，230，150，14

46、0，60，10;uint i，j，bc;for(i=0;i<12;i+)F=ci;bc=di;for(j=bc;j>0;j-)MotRun(F);/停止if(!Stop)while(F>10)F-=100;MotRun(F);MotStop(); 結(jié)論本文主要論述了如何使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的升降頻控制。硬件設(shè)計(jì)由于每個(gè)電機(jī)及負(fù)載的機(jī)械特性不同，所以它不能很好的與所有電機(jī)適配。而且隨著系統(tǒng)使用時(shí)間越來越長(zhǎng)，元器件會(huì)發(fā)生變值。本文采用程序的方法來實(shí)現(xiàn)升降頻控制，克服了硬件設(shè)計(jì)那些不能靈活變動(dòng)和元器件容易變值的缺點(diǎn)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中我們采用了AT89C51現(xiàn)在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛使用的

47、芯片，整個(gè)控制電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行，運(yùn)行可靠，改動(dòng)也很方便，而且可以降低運(yùn)行成本。在程序設(shè)計(jì)上，本文采用了指數(shù)曲線的控制方式控制電機(jī)的升降頻。程序可用于調(diào)試步進(jìn)電機(jī)升降頻的數(shù)據(jù)區(qū)，在步進(jìn)電機(jī)的性能檢測(cè)、機(jī)械特性檢測(cè)上都有一定的用途，也可為數(shù)控系統(tǒng)提供一些數(shù)據(jù)。實(shí)踐證明，在大功率步進(jìn)電機(jī)控制中，采用指數(shù)曲線控制方法能有效的減少電機(jī)啟動(dòng)所用的時(shí)間，且能保證力矩最大，在很大程度提高了電機(jī)的工作效率。由于本人經(jīng)驗(yàn)尚淺，各方面的知識(shí)還不是很精通，論文中難免有些不合理的地方，望各位老師批評(píng)指證。參考文獻(xiàn)1張俊謨編著.單片機(jī)中級(jí)教程-原理與應(yīng)用（第二版）.北京航空航天大學(xué)出版社,2000 ：1-2032曹巧媛主

48、編.單片機(jī)原理及應(yīng)用（第二版）.電子工業(yè)出版社,2001 3高鐘編著.機(jī)電控制工程 (第二版).清華大學(xué)出版社,20024高海濤，常吉連，李素萍寫.步進(jìn)電機(jī)的升降頻設(shè)計(jì).機(jī)床電器.洛陽(yáng)軸承集團(tuán)公司,2000.NO。3 ：39-405伍云輝編著.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).電子科技大學(xué)出版社,1999 :50-746陸子明，徐長(zhǎng)根編著.單片機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用基礎(chǔ)教程.國(guó)防工業(yè)出版社,1999：79-887張蔚兮，王穎編著.微型計(jì)算機(jī)（MCS-51系列）原理、接口及應(yīng)用. 南京大學(xué)出版社,1999 ：21-678張凱，馬忠梅等.MCS-51單片機(jī)綜合系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)開發(fā) .科學(xué)出版社,1996 ：3-529南建輝，王軍

49、茹.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例編著.清華大學(xué)出版社.,2004：15-6910王季秩，曲家騏編著.執(zhí)行電動(dòng)機(jī) .機(jī)械工業(yè)出版社,2000 ：23-8511李勛，李剛明.單片微型計(jì)算機(jī)大學(xué)讀本.北京航空航天大學(xué)出版社,1998 ：78-9512吳微,文軍.單片機(jī)原理及制作 .武漢大學(xué)出版社,1991 13蘇彥民編.電力拖動(dòng)系統(tǒng)的微型計(jì)算機(jī)控制.西安交通大學(xué)出版社,1988 ：102-20514賴福新.電機(jī)控制系統(tǒng).上海交通大學(xué)出版社,1995 ：203-25415陳伯時(shí)主編.電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)第二版.機(jī)械工業(yè)出版社,1992 :52-87致謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接

50、近尾聲。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)教師的的督促指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的論文指導(dǎo)老師高老師。高老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬高老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此，感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里所有幫助我的同學(xué)，如果沒有同學(xué)們抽出時(shí)間來幫助我，解答我的一些疑惑，提點(diǎn)我的疏忽，我將花費(fèi)數(shù)倍的時(shí)間來完成我的論文。最后還要感謝大學(xué)四

51、年來所有的老師，是在他們的教誨下，我掌握了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，為我以后的揚(yáng)帆遠(yuǎn)航注入了動(dòng)力。再次對(duì)所有關(guān)心、幫助我的人說一聲“謝謝”。 附錄 1硬件電路原理圖附錄 2主流程圖外 文 材 料 譯 文Quick Start for Beginners to Drive a Stepper MotorIntroductionThis application note is for novices who want a general quick-start guide showing how to control a stepper motor. Because stepper motors can

52、 be used in a variety of ways and are driven by a variety of devices, there is a great deal of information available about how these motors work and how to use them. To reduce confusion, the focus of this application note is on stepper motors that can be driven by microcontrollers. This document inc

53、ludes basic information needed to get started quickly, and includes a practical example that is simple and easy to implement.What is a Stepper Motor?A stepper motor is an electrically powered motor that creates rotation from electrical current driven into the motor. Physically, stepper motors can be

54、 large but are often small enough to be driven by current on the order of milliampere. Current pulses are applied to the motor, and this generates discrete rotation of the motor shaft. This is unlike a DC motor that exhibits continuous rotation. Although it is possible to drive a stepper motor in a

55、manner where it has near continuous rotation, doing so requires more finesse of the input waveform that drives the stepper motor. Figure 1 illustrates some basic differences in stepper and DC motor rotation. Types of Stepper MotorsThere are a variety of stepper motors available, but most of them can

56、 be separated into two groups: Permanent-magnet (PM) stepper motor This kind of motor creates rotation by using the forces between a permanent magnet and an electromagnet created by electrical current. An interesting characteristic of this motor is that even when it is not powered, the motor exhibits some magnetic resistance to turning. Variable-reluctance (VR) stepper motor Unlike the PM stepper motor, the VR stepper motor does not