步进电机调速系统 毕业论文.doc

摘要 步进电机是一种由脉冲控制转速的执行机构。其驱动简单，控制精确度高，是日常使用的定位和驱动的工具。控制好步进电机，可以提高定位的精确性，对日常生产有较大的研究意义和应用前景。 本文采用51单片机作为主控芯片，L297为电机驱动芯片，L298N为步进电机控制芯片，设计了一个步进电机控制系统。首先介绍了步进电机的转动和控制原理，然后对单片机和驱动芯片做介绍。然后编写控制系统软件。最后采用Proteus进行仿真，并对结果进行分析。 关键词：步进电机，单片机，控制系统 Abstract Stepper motor is controlled by pulse actuators. It is easy to drive and have high control accuracy, and is a tool for daily use of positioning and driver. Making good control of stepping motor, can improve the accuracy of positioning, so the study of daily production has great significance and application prospect. The 51 single chip microcomputer is used as main control chip, L297 and L298N are used for stepper motor control chip, a stepping motor control system is designed. Firstly introduces the rotation of the stepper motor and control principle, and then introduces MCU and driver chip. Then write control system software. Finally uses Proteus simulation, and analyze the results. Key words: step motor, single-chip microcomputer, control system 目录 摘要 1 Abstract 2 目录 3 第一章 绪论 5 1.1步进电机简介 5 1.2步进电机驱动系统 6 1.3步进电机研究的国内外状况 6 第二章 51单片机原理 8 2.1 51单片机发展 8 2.2 51单片机介绍 8 2.3单片机最小系统 9 第三章 步进电机调速系统电路设计 11 3.1 L297步进电机控制器 11 3.2 L298N电机驱动芯片 13 3.3 显示电路设计 14 3.3.1 LM016L液晶模块 14 3.4 按钮 16 3.5 电源电路 16 第4章 软件设计 17 4.1 主程序设计 17 4.2 速度运算子程序 18 4.3 显示子程序 18 第五章 Proteus仿真 20 5.1 Proteus简介 20 5.2 Proteus仿真 20 结论 25 参考文献 26 致谢 28 第一章 绪论 1.1步进电机简介 步进电机是一种由脉冲控制转速的执行机构。它由转子和定子组成。定子是由硅钢片叠成，装上绕组。转子也是由硅钢片叠成，做成突级结构。常用的三相反应式步进电机的定子有6个磁极，转子有4个突齿。其工作的原理是电磁工作原理。当ABC相分别导电时，转子的凸齿与相应的相的绕组相对，这样来控制转子的转动。只要改变绕组的通电顺序就能改变步进电机的转动顺序。 绕组的通电方式有：单三拍、六拍和双三拍等。其中单三拍是指每次只有一相通电，双是两相通电，拍是指通电的次数。拍数越少步距角越大，否则越小。 输入的脉冲数越多，步进电机转动的角度就越多。同时，输入频率越高，则步进电机的转速就越快。同时，通过控制脉冲数量，就可以控制步进电机的转动的位置，因此还能使用步进电机进行定位。 步进电机具有以下特点 控制简便 步进电机可以根据输入脉冲的数量控制旋转的角度，因此控制转动角度十分方便；还可以通过控制脉冲的频率控制步进电机的转速。而对于数字控制，对数量和频率的控制十分便利，因此步进电机的控制十分简单。 可以开环控制 由于步进电机的转速误差不会累计，因此只要步进电机能正常工作，就只需要调节脉冲来控制速度即可达到一定的精度。 寿命长 不用电刷，寿命取决于轴承。 步进电机当然也有缺点： 不适宜带惯性负载 驱动需要使用脉冲，对驱动电路有要求。 转速上升的同时，转矩下降 步进电机在启动和停止时容易失步，在脉冲频率过高、负载