文档介绍：课程设计任务书
2008—2009学年第二学期
专业： 通信工程 学号:_姓名：
课程设计名称： 单片机原理及应用课程设计
设计题目： 步进电机控制设计
完成期限：自2009年 6月7日至2009年 6 月20日共2周
一、 设计依据
(1) 步进电机驱动原理是通过对它每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进 式旋转，驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转 速，微电脑控制步进电机最适合。
二、 要求及主要内容
硬件电路设计
完成89C51应用系统设计(晶振电路，上电复位电路等)
了解步进电机控制的基本原理。
程序设计
了解步进电机控制的基本原理，掌握步进电机转动编程方法。
要求完成主程序的设计及对应的子程序设计。
选芯片，元件按设计连线
完成子程序调试
完成总调试
三、 途径和方法
综合运用单片机和电子电路相关知识，实现本次设计。进行程序设计时先画流程
图再进行程序设计。
子程序调试按以下步骤进行:
实验板与PC机联机。
从键盘上输入正、反转命令，转速参数和转动步数显示在显示器上，CPU 再读取显示器上显示的正、反转命令，转速级数(16级)和转动步数后执行。转动步 数减为零时停止转动。
四、时间安排
课题讲解：2小时。
阅读资料：10小时。
撰写设计说明书：12小时。
修订设计说明书：6小时。
五、主要参考资料
「1]「M].北京：清华大学出版社，.
「2]「M].北京：北京航空航天出版社，.
「「M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
「4]-51单片机原理及应用「M].天津：天津大学出版社，.
「5]「ML北京：北京航空航天大学出版社,.
「「M].北京：北京航空航天大学出版社,2001.
「7]「M].北京：.
指导教师（签字）： 教研室主任（签字）：
批准日期： 年 月 日
摘要
随着材料科学、工艺技术、计算机技术的发展与进步，电路系统向着集成度极高的 方向发展，单片机在控制系统中的应用越来越普遍。其中，步进电机以其独特的特点可 以在无速度传感器和无位置传感器系统中实现精确的开环状态定位或同步运行。我们通 过调节发送给步进电机的步进脉冲个数来实现精确的位移或者角度定位，而调节发送的 步进脉冲频率就可以实现速度调节，这些都有利装置或设备的小型化和低成本，因而在 众多领域中得到广泛的应用。
关键词：步进电机 控制系统
目 录
1课题描述 1
2设计原理 1
3设计过程 3
3
4
总结 13
参考文献 14
1课题描述
步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或直线运动的执行机构，由步进电机及 其功率驱动装置构成一个开环的定位运动系统。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（即步距角）。脉冲输入越多，电机转 子转过的角度就越多；输入脉冲的频率越高，电机的转速就越快。因此可以通过控制脉 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，从而达到调速的目的。
步进电机种类，根据自身的结构不同，可分为常用三大类：永磁式（PM）,反应 式（VR）和混合式（HB）。永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为 ；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，，但噪 声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和 反应式的优点。它又分为两相和五相： 度。这种步进电机的应用最为广泛。
2设计原理
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。在非超载的情况 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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，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。
步进电机具有自身的特点，归纳起来有：
（1）位置及速度控制简便：步进电机在输入脉冲信号时，可以依输入的脉冲数量做 固定角度的旋转而得到灵活的角度控制（位置控制）。因为速度和输入脉冲的频率成正 比，运转速度可在相当宽范围内平滑调节。步进电机必须加驱动才可以运转，驱动