基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)的開發(fā)結題報告上傳.pptVIP

指導老師： xxx 項目負責人：xxx 項目組成員：xxx,基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)的開發(fā),開發(fā)背景：,步進電機作為執(zhí)行元件，廣泛應用在各種自動化控制系統(tǒng)中； 傳統(tǒng)的步進電機控制方法是由觸發(fā)器產生控制脈沖來進行控制的，此種控制方法工作方式單一且難于實現(xiàn)人機交互,當步進電機的參數(shù)發(fā)生變化時,需要重新進行控制器的設計； 傳統(tǒng)的觸發(fā)器構成的控制系統(tǒng)具有控制電路復雜、控制精度低、生產成本高等缺點。 步進電機驅動器一般都為集成產品，價格昂貴，結構復雜，適合于工業(yè)場合。對于實驗室研究及要求較低的步進電機控制的場合，使用專用控制器有一定局限性。,本步進電機控制系統(tǒng)具有的優(yōu)點：,系統(tǒng)制作成本降低 集成度提高，可靠性增強 開發(fā)時間縮短 設計具有通用性，對于不同步進電機，可修改相應的電路及程序實現(xiàn)，系統(tǒng)控制具有靈活性。,項目創(chuàng)新點,創(chuàng)新1. 本設計采用單片機對硬件接口的模塊化設計，只有少量的輸入輸出端口，解決了傳統(tǒng)步進控制器線路復雜的問題。 創(chuàng)新2： 用戶可有5個速度檔可供選擇和調節(jié)，在程序中留有指令，可以方便的修改對應的轉速?？梢缘玫礁鼮榫_的速度控制，并可降低步進電機的工作噪音。系統(tǒng)具有控制靈活、工作可靠的特點，所以具有很高的推廣價值和廣闊的應用前景。,步進電機的單片機控制原理：,步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，其最大特點就是通過輸入脈沖信號來進行控制，即電機總轉動角度由輸入脈沖數(shù)決定，電機的轉速由脈沖信號頻率決定，因此適合于單片機控制。 單片機產生驅動步進電機的脈沖信號，并送給驅動電路，驅動電路根據(jù)控制信號工作，實現(xiàn)步進電機的轉速與方向控制。,實施思路：,硬件部分：硬件部分的設計包括脈沖發(fā)生模塊，電流放大模塊，鍵盤以及液晶等部分，這是部分設計框圖,軟件部分： 在KeilC環(huán)境下進行編程，實現(xiàn)對步進電機的轉向控制、加減速控制、轉速的計算、角位移控制及LED顯示。 程序模塊： 控制部分：鍵盤程序、方向控制程序、速度控制程序、角位移控制 顯示部分：顯示器程序 驅動部分：步進電機驅動程序、細分電路驅動程序,系統(tǒng)軟件 設計框圖,系統(tǒng)電路圖,保密,項目實施方案：,一、設計階段 本階段主要是設計和仿真原理圖，同時編程和調試程序源代碼。本過程需由指導老師指導，可以進一步改進方案。 二、實施階段 本階段利用protel制版，并印制PCB板，采購元器件和實驗設備,進行焊接制作。 三、最終調試階段 對最終作品進行調試，對于可能出現(xiàn)的情況及原因進行分析，最終結果寫成書面材料。,項目制作記錄:,調試程序,調試系統(tǒng),照片,作品成果展示：,實物展示。 1、4*4鍵盤對電機的轉動方向和加減速進行控制： 按下1鍵正轉，2鍵反轉，3鍵加速，4鍵減速，5鍵停止，6鍵45旋轉，7鍵90旋轉，8鍵180旋轉。 2、液晶屏顯示轉速、角位移。 3、該步進電機驅動系統(tǒng)已應用于近紅外光譜儀器、旋轉地震臺等儀器中（有錄像和模型）。,步進電機和系統(tǒng)的參數(shù)：,電機參數(shù)： 目前使用的是42H33H-1334A步進電機 相數(shù)：2相； 電壓:12V; 電流：1.33A； 靜轉矩：2.2Kg.cm； 步進電機控制系統(tǒng)參數(shù)： 輸入電壓：5V和12V； 電流：1A; 輸出驅動脈沖的頻率范圍：03200HZ； 調速范圍：0480r/min。,近紅外光譜儀器中的應用,xxx大學開發(fā)的近紅外光譜儀的光柵掃描驅動系統(tǒng)，需要步進電機實現(xiàn)正轉、反轉、加速、減速、停止，用以控制光譜儀器中光柵的運動。我們開發(fā)的步進電機控制系統(tǒng)可以成功應用上去。,地震旋轉振動模擬臺,根據(jù)xxx研究所的張老師提供的資料，地震時不僅有橫波、縱波，還有難以準確測量的地震轉動分量，產生扭轉力，對建筑物產生破壞作用。但是目前，這種扭轉力無法很法地模擬和測量。,步進電機可以產生轉動力矩，可以作為扭轉力的動力源由此我們在步進電機控制系統(tǒng)的基礎上我們試做了地震旋轉振動模擬臺，對建筑物模型進行模擬破壞，以進行研究。,但是由于時間和經(jīng)費的關系，目前我們只提出一個模型，還未能很好地展開研究。,結束語：,感謝院領導和老師們的關心和支持！給我們提供這次學習和創(chuàng)新實踐的機會，我們不僅讓付出的汗水收獲了豐收的果實，更學