文档介绍：湖南工程学院
课程设计
课程名称单片机原理与应用
课题名称步进电机控制系统设计
专业自动化
班级 1002班
学号
姓名
指导教师
2013年 6 月 7日
工程学院
课程设计任务书
课程名称单片机原理与应用
课题步进电机控制系统设计
专业班级自动化1002
学生姓名
学号
指导老师
审批
任务书下达日期 2013年 6月 7日
任务完成日期 2013年6月21日
设计内容与设计要求
设计内容:
以单片机为核心设计一个步进电机控制系统,要求能够通过键盘设置步进电机的转向和转速,并在4位LED显示器上显示步进电机转速或工作状态。
设计要求:
1)确定系统设计方案;
2)进行系统的硬件设计;
3)完成应用程序设计;
4)硬件电路及应用程序的调试。
主要设计条件
本课题以单片机为核心,设计并制作出步进电机控制系统,设计要求:
1. 按下不同的键,分别使步进电机实现顺时针和逆时针旋转;
2. 步进电机可实现正、反转,加速、减速等工作状态;
3. 通过LED数码管显示步进电机运行速度或工作状态;
说明书格式
1课程设计任务书
2目录
3总体方案确定
4各单元硬件电路设计说明及计算方法
5软件设计与说明(包括流程图)
6调试结果与必要的调试说明
7使用说明
8总结
9参考文献
附录
附录A 系统原理图
附录B 程序清单
进度安排
设计时间为两周
第一周
星期一、上午:布置课题任务,讲课及课题介绍
下午:借阅有关资料,总体方案讨论
星期二、系统总体方案
星期四、设计及调试
星期五、设计及调试
第二周
星期一、设计及调试
星期二、设计及调试
星期三、设计及调试
星期四、写说明书
星期五、上午:写说明书,整理资料
下午:交设计资料,答辩
参考文献
参考文献
[1]:机械工业出版社,
目录
第1章概述 1
单片机概述 1
步进电机概述 2
第2章系统总体方案设计 3
系统总体设计思路 3
系统总体设计方案方框图 3
第3章硬件介绍与说明 4
开发板按键硬件连接及实物说明 4
开发板数码管硬件连接及实物说明 5
开发板步进电机硬件连接及实物图 6
第4章软件设计流程 7
系统整体流程概述 7
系统整体流程图 8
第5章调试结果与说明 9
系统调试 9
调试说明 9
调试结果 10
第6章总结 12
参考文献 13
附录 14
附录A 系统原理图 14
附录B 程序清单 15
第1章概述
单片机概述
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。AT89系列单片机。他不但具有一般MCS-51单片机的所有特性,而且还拥有一些独特的优点,此次设计中所用到的STC90C52RC就是其中典型的代表。
步进电机概述
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
感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比,结构上转子加有永磁体,以提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。一个四相电机可以作四相运行,也可以作二相运行。(必须采用双极电压驱动),而反应式电机则不能如此。例如:四相,八相运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式。
一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致,小功