文档介绍：目录1设计任务及要求 12方案比较及选择 23系统实现的原理 34系统的硬件设计 5 5 6 6 75系统软件设计 8 11三相步进电机模块设计 11 126小结及体会 13附录: 14参考文献 16三相步进电机控制系统的设计1设计任务及要求设计一个三相步进电机控制系统,要求系统具有如下功能:用K0-K2做为通电方式选择键,K0为三相单三拍,K1为三相双三拍,K2为三相六拍;K3为启动/停止控制、K4方向控制;用4位LED数码管显示工作步数。用3个发光二极管显示状态:正转时红灯亮,反转时黄灯亮,不转时绿灯亮。:使用功率三极管等电子器件搭建成功率驱动电路来驱动电机的运行。优点是电路简单,但信号不够稳定,器件较大而不便电路的集成。方案2:使用专门的电机驱动芯片ULN2004A来驱动电机运行。其优点是便于电路的集成,且驱动简单,驱动信号稳定,不受外部干扰。通过对方案的比较,我选择使用电机驱动芯片来作为驱动。:把所要显示的数据通过专用的七段显示芯片的转换输出给LED显示屏。其优点是输出简单,可以简化程序,但增加了芯片的费用。方案2:通过软件把所要的数据转化为七段显示的数据,直接通过单片机接口来显示,其优点是简化了电路,但增加了软件编写的负担。通过对方案的比较,我选择通过软件编写来输出显示信号。:把按键接到单片机的中断口,若有按键按下,单片机接收到中断信号,再通过软件编写的中断程序来执行中断,优点是接线简单,简化了电路,但软件编写较为复杂,不易掌握。方案2:不使用中断,直接把开关分别接在单片机的接口上,通过查询端口信号来动作。其优点是程序得到简化,可读性加强。通过对方案的比较,我选择通过查询方式来读取端口信号。,运转时会有步进感,即振动感。为了使电机转动平滑,减小振动,可在步进电机控制脉冲的上升沿和下降沿采用细分的梯形波,可以减小步进电机的步进角,提高电机运行的平稳性。在步进电机停转时,为了防止因惯性而使电机轴产生顺滑,则需采用合适的锁定波形,产生锁定磁力矩,锁定步进电机的转轴,使步进电机的转轴不能自由转动。,步进电机正转。若步进电机的励磁方式为三相六拍,即A-AB-B-BC-C-CA。如果按反序通电换相,即则电机就反转。其他方式情况类似。,主要由单片机80C51,3相步进电机,7段数码管,及一些其他相关元件设计而成。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。运转时,用4位7段数码管来输出步数。最后根据思路所设计出来的硬件图设计相适应的软件。:用K0-K2做为通电方式选择键,K0为单三拍,K1为双三拍,K2为三相六拍;K3、K4分别为启动和方向控制;正转时红色指示灯亮,反转时黄色指示灯亮,不转时绿色指示灯亮;用4位LED显示工作步数。根据设计要求用PROTEUS所做的硬件连线图如下图1::图3按键控制图(1)K3为启/停控制开关,控制整个系统的开启和关闭。(2)K4为正/反转控制开关,控制步进电机的转向。(3)K0-K3为工作模式控制开关,KO接电时,为步进电机单三拍工作模式;K1接电时,为步进电机双三拍工作模式;K2接电时,步进电机工作模式为三相六拍。-。原理图如下:,,,,正转时红色指示灯亮,反转时黄色指示灯亮,不转时绿色指示灯亮,并加上3个保护电阻。原理图如下:图5指示灯接线图由80c51的P0口取出显示码,-,设计中我们主要用到4位显示