基于單片機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(完整資料)

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基于單片機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題目：基于單片機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系名信息工程系專業(yè)電子信息工程學(xué)號(hào)學(xué)生姓名xｘｘ指導(dǎo)教師職稱講師年月日一、原始依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等.）1、工作基礎(chǔ)根據(jù)本課題所在研究領(lǐng)域的研究成果,運(yùn)用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，將在大學(xué)本科階段所學(xué)過(guò)的電機(jī)控制、Ｃ語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行匯總和融合，學(xué)生具有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備和資源來(lái)完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。2、研究條件熟悉電機(jī)控制的工作原理,以及本課題中涉及到的單片機(jī)等課程的相關(guān)知識(shí)。本設(shè)計(jì)中使用Proｔeｕｓ仿真軟件進(jìn)行軟硬件的虛擬仿真，該仿真軟件是一種電路分析與實(shí)物仿真的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件,運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，有豐富的元器件及虛擬儀器儀表，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字、模擬電路、微控制器系統(tǒng)仿真以及PCB設(shè)計(jì)等功能。運(yùn)行于Wｉndowｓ操作系統(tǒng)上，有豐富的元器件及虛擬儀器儀表，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字、模擬電路、微控制器系統(tǒng)仿真以及PＣB設(shè)計(jì)等功能.3、應(yīng)用環(huán)境步進(jìn)電機(jī)是一種將數(shù)字信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的控制驅(qū)動(dòng)元件,具有快速起動(dòng)和停止的特點(diǎn).因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)組成的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉,性能上能滿足工業(yè)控制的基本要求,廣泛地應(yīng)用于手工業(yè)自動(dòng)控制、數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、以及各種可控機(jī)械工具等，具有一定的實(shí)用價(jià)值。4、工作目的通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)會(huì)使用Ｐroｔeus仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)和軟件仿真，掌握C語(yǔ)言的編寫(xiě)程序的方法和思想.將所學(xué)過(guò)的本科階段的相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通,掌握使用KeｉｌμVｉｓｉon系列軟件對(duì)單片機(jī)程序的編譯及調(diào)試。了解電機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易的電機(jī)控制系統(tǒng).鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、對(duì)課題相關(guān)領(lǐng)域已有知識(shí)的查找和自學(xué)的能力，以及實(shí)際的動(dòng)手能力.二、參考文獻(xiàn)［1］從宏壽．電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化：Proteｕs在電子電路與5１單片機(jī)中的應(yīng)用［M］。西安電子科技大學(xué)出版社，20１2．[2］樓然苗,李光飛．單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)．第2版［M]。北京航空航天大學(xué)出版社,２０１2.［3］楊新軍．步進(jìn)電機(jī)程序控制[J].英才高職論壇．2０06,02(1）:52-55。［4］王玉琳．一種新型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器［J］。機(jī)電一體化．20０4，1０（4）：33—37。[５]彭樹(shù)生。用PC機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的兩種方法[Ｊ］.電子技術(shù)[J]．1995,2（12）．［6］曹航．用微機(jī)直接控制的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)［Ｊ]。低壓電器。1998（8）.[７]房玉明，杭柏林．基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)[J]。電機(jī)與控制應(yīng)用，2006。3３(4）：61—64．［8］伍馮浩,謝陳躍等．Prｏｔｅus與Ｋeil在單片機(jī)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[Ｊ］．電子測(cè)量技術(shù)。2０08.6（31):１０0—107．［9］江一,朱凌,申仲濤．異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真研究[J］．華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)．2０0３（1)：10-13．[10］代啟化．Proｔｅuｓ在單片機(jī)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.自動(dòng)化與儀器儀表,２006。11(6）：８４—87．[1１］曹洪奎，馬瑩瑩?；赑ｒoteus單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)．2007．６（3）：11—１5．[12］劉文秀.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真的研究[J］.現(xiàn)代電子技術(shù)．20０５。4(８)：１56—157．[13]DepｅnbrｏckM．Ｄirectseｌf-ｃontｒoｌ(DSC)ofｉｎveｒｔer—fｅdinｄucｔionｍacｈine［J］．IEEETｒansonＰE.1988.3（4):420—４29。三、設(shè)計(jì)（研究)內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究?jī)?nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求。）步進(jìn)電機(jī)是一種將數(shù)字信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的控制驅(qū)動(dòng)元件。本設(shè)計(jì)要求學(xué)生能通過(guò)學(xué)習(xí)單片機(jī)以及電機(jī)的相關(guān)知識(shí),實(shí)現(xiàn)以下功能：實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn);實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn);實(shí)現(xiàn)電機(jī)先正傳后反轉(zhuǎn)；實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化(最少三個(gè)不同的轉(zhuǎn)速）;電機(jī)可以人為控制啟動(dòng)和停止；電機(jī)不同的功能之間使用鍵盤(pán)控制轉(zhuǎn)換.指導(dǎo)教師（簽字)年月日審題小組組長(zhǎng)(簽字)年月日基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由于用其組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？尚校虼嗽诖蛴C(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。本文介紹的是一種基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)出電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止程序，通過(guò)單片機(jī)、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片ULN2004以及相應(yīng)的按鍵實(shí)現(xiàn)以上功能，并且步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)要用相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示出來(lái)。本文內(nèi)容介紹了步進(jìn)電機(jī)以及單片機(jī)原理、該系統(tǒng)的硬件電路、程序組成，同時(shí)對(duì)軟、硬件進(jìn)行了調(diào)試，同時(shí)介紹了調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決問(wèn)題的方法。該設(shè)計(jì)具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)了上述功能。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；脈寬調(diào)制;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；單片機(jī)；轉(zhuǎn)動(dòng)DesignofTheControlSystemofStep-motorAbstract:Theopen—loopsystemwhichiscomposedbystep-motorissimple，cheapandverypractical，sothereareverywiderangeofapplicationsinprintersandotherofficeautomationequipmentandvariouscontroldevices，andmanyotherfields。Thisarticledescribesonedesignofstep—motorsystembasedonmicrocontroller.Theprogramofthepreparationofamotor，reverse,speedup,slowdown，stopiswrittenbycompilelanguage.Theabovefunctionsarerealizedthroughthemicrocontroller，motordriverchipULN2004andcorrespondkey,andtheworkstateofsteppermotorisdiaplayedthroughthelight-emittingdiode。Thisarticleintroducestheprincipleofsteppermotorandsingle—chipmicrocomputer，thesystemhardwarecircuit，theprogramcomponents，whilesoftwareandhardwareforthedebugging，atthesametimeintroducestheproblemswhichareappearedinthedebuggingprocessandthesolutionsoftheproblems。Thedesignhastheadvantagesofclear,highreliability,strongstability，etc。,andtheabove—mentionedfunctionsarerealizedthroughthedebugging。。KeyWords：Steppermotor;Pulse—widthmodulated;drivingmechanism；singlechip；rotation目錄HYPERLINK\l”_Toc231933227”序言1第1章緒論2HYPERLINK\l”_Toc231933229"1.1課題研究的目的和意義21.2國(guó)內(nèi)外研究概況2_Toc231933232"第2章步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)簡(jiǎn)介42。1。1步進(jìn)電機(jī)概述4HYPERLINK\l”_Toc231933235"步進(jìn)電機(jī)的工作原理6_Toc231933237"2。2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹92.2.2步進(jìn)電機(jī)繞組的電氣特性10HYPERLINK\l”_Toc231933240"2。3單片機(jī)原理112。3.1單片機(jī)原理概述11HYPERLINK\l”_Toc231933242"單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)122。3.3AT89C51簡(jiǎn)介13_Toc231933250”3.1系統(tǒng)整圖17HYPERLINK\l”_Toc231933245”3.2電源部分18HYPERLINK\l”_Toc231933246"3.3按鍵部分18HYPERLINK\l”_Toc231933247”3.4驅(qū)動(dòng)部分19HYPERLINK\l”_Toc231933248"3.5狀態(tài)指示部分20HYPERLINK\l”_Toc231933249"3。6時(shí)鐘部分20_Toc231933253”4。2系統(tǒng)主程序21_Toc231933255”4.4前進(jìn)部分22HYPERLINK\l”_Toc231933256"4。5后退部分23HYPERLINK\l”_Toc231933257”4.6加速部分24HYPERLINK\l”_Toc231933258”4.7減速部分25第5章系統(tǒng)的調(diào)試與檢測(cè)26HYPERLINK\l”_Toc231933261”5。1程序編譯時(shí)的錯(cuò)誤與解決方法26HYPERLINK\l”_Toc231933262”5。2LM7812輸出電壓錯(cuò)誤與解決方法265.3步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)錯(cuò)誤及解決方法26HYPERLINK\l”_Toc231933264"5.4結(jié)論與展望27致謝29附錄1:源程序清單30HYPERLINK\l”_Toc231933268"附錄2:英文資料及其中文翻譯35基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)序言步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。它是用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的微電動(dòng)機(jī)，它最突出的優(yōu)點(diǎn)是可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過(guò)改變脈沖頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動(dòng)等,并且用其組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？尚?，因此在打印機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需求量與日俱增，研制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用的步進(jìn)電機(jī)是四相步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)軟件和硬件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的啟停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速功能,并且步進(jìn)電機(jī)所處的狀態(tài)用相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示。主要通過(guò)三大塊來(lái)設(shè)計(jì)，包括驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、狀態(tài)顯示部分和按鍵部分是設(shè)計(jì)。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而精確地控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。本次論文分為六章，序言簡(jiǎn)要介紹了此次設(shè)計(jì)中有關(guān)步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)概念.第1章是緒論，主要探討了步進(jìn)電機(jī)的研究背景和本論文的主要研究?jī)?nèi)容；第2章步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)的原理；第3章系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)；第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì);第5章系統(tǒng)的調(diào)試與檢測(cè)；最后是參考文獻(xiàn)、附錄和致謝。通過(guò)七章內(nèi)容的描述，詳細(xì)介紹了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、以及設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題和解決問(wèn)題的途徑。第1章緒論1.1課題研究的目的和意義步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的微電動(dòng)機(jī),它最突出的優(yōu)點(diǎn)是可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過(guò)改變脈沖頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速,快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動(dòng)等，并且用其組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？尚?，因此在打印機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用.隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需求量與日俱增，研制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。1。2國(guó)內(nèi)外研究概況步進(jìn)電機(jī)是國(guó)外發(fā)明的。中國(guó)在文化大革命中已經(jīng)生產(chǎn)和應(yīng)用,例如江蘇、浙江、北京、南京、四川都生產(chǎn)，而且都在各行業(yè)使用,驅(qū)動(dòng)電路所有半導(dǎo)體器件都是完全國(guó)產(chǎn)化的，當(dāng)時(shí)是全分立元器件構(gòu)成的邏輯運(yùn)算電路，還有電容耦合輸入的計(jì)數(shù)器，觸發(fā)器，環(huán)形分配器。國(guó)外在大功率的工業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)上,目前基本不使用大扭矩步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，因?yàn)閺尿?qū)動(dòng)電路的成本，效率，噪音，加速度，絕對(duì)速度，系統(tǒng)慣量與最大扭矩比來(lái)比較，比較不劃算，還是用直流電動(dòng)機(jī)，加電動(dòng)機(jī)編碼器整體技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高。一些少數(shù)高級(jí)的應(yīng)用，就用空心轉(zhuǎn)杯電機(jī)，交流電機(jī)。國(guó)外在小功率的場(chǎng)合,還使用步進(jìn)電機(jī)，例如一些工業(yè)器材,工業(yè)生產(chǎn)裝備，打印機(jī)，復(fù)印件，速印機(jī),銀行自動(dòng)柜員機(jī).國(guó)外用許多現(xiàn)代的手段將步進(jìn)電機(jī)排擠出驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，除了前面提到的旋轉(zhuǎn)編碼器，打印機(jī)還使用光電編碼帶或感應(yīng)編碼帶配合直流電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)直線位移控制.國(guó)內(nèi)過(guò)去是用大力矩步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)控，有實(shí)力的公司現(xiàn)在也采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的主要差距，是國(guó)外對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的控制理論與工程分析和應(yīng)用能力強(qiáng),先進(jìn)的控制理論作為軟件，寫(xiě)在控制器內(nèi)部?？偟膩?lái)說(shuō),步進(jìn)電機(jī)是一種簡(jiǎn)易的開(kāi)環(huán)控制，對(duì)運(yùn)用者的要求低,不適合在大功率的場(chǎng)合使用。在衛(wèi)星、雷達(dá)等應(yīng)用場(chǎng)合，中國(guó)在文化大革命后期，就生產(chǎn)了力矩電機(jī)，就生產(chǎn)了環(huán)形力矩電機(jī)，在高品質(zhì)的控制場(chǎng)合，有時(shí)還不能使用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制，在改革開(kāi)放初期，國(guó)內(nèi)就已經(jīng)基本掌握,這與交流電動(dòng)機(jī)的矢量控制相比，難度要低得多。1。3論文的主要研究?jī)?nèi)容本論文所選的步進(jìn)電機(jī)是四相步進(jìn)電機(jī),采用的方法是利用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu).當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的.可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是通過(guò)改變脈沖頻率來(lái)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的速度的，并且通過(guò)數(shù)碼管顯示其轉(zhuǎn)速的級(jí)別.另外通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)它的正反轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有積累誤差（精度為100%）的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。第2章步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)簡(jiǎn)介2.1步進(jìn)電機(jī)介紹2。1.1步進(jìn)電機(jī)概述步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件.在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角.這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn).使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單.正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響.由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機(jī)控制。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的是步距角為1.8度的四相八拍永磁式步進(jìn)電機(jī).步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù)：（一）步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)1、相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。2、拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB—BC—CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即

A-AB-B-BC—C-CD-D—DA-A。3、步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示.θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運(yùn)行拍數(shù))，以常規(guī)二、四相,轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50＊4）=1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/(50*8）=0.9度（俗稱半步）。4、定位轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）5、靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)份采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。（二)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)：1、步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%.不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以內(nèi)。2、失步：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù),不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步3、失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。4、最大空載起動(dòng)頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。5、最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式,電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率.6、運(yùn)行矩頻特性：電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù).電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定，而動(dòng)態(tài)力矩卻不然,電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大,電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性越硬。

要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，使采用小電感大電流的電機(jī)。7、電機(jī)的共振點(diǎn)：

步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)的共振區(qū)一般在180—250pps之間（步距角1。8度)或在400pps左右（步距角為0.9度），電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大,負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小,則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機(jī)輸出電矩大,不失步和整個(gè)系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。

8、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制：當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳—AB—B—BC—C-CD-D—DA時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈A-D—CD-C-BC—B—AB—A時(shí)為反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)的特征如下:1、一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3%-5%,且不積累。2、步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。步進(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁,從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上,有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。3、步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高,反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下,電機(jī)隨頻率（或速度)的增大而相電流減少，從而導(dǎo)致力矩下降.4、步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)，但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲。步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值,電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn).在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng),脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲?。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。2。1.2步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)的工作就是步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其功用是將脈沖電信號(hào)變換為相應(yīng)的角位移或是直線位移,就是給一個(gè)脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或是前進(jìn)一步.步進(jìn)電機(jī)的角位移量與脈沖數(shù)成正比，它的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率(f）成正比，在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響,即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。如下所示的步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖.圖2—1

四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開(kāi),B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí),轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。當(dāng)開(kāi)關(guān)SC接通電源,SB、SA、SD斷開(kāi)時(shí)，由于C相繞組的磁力線和1、4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),1、4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖2—2所示：圖2-2步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)序波形圖2。1。3步進(jìn)電機(jī)的分類與選擇現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR)、永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用高導(dǎo)磁材料構(gòu)成齒狀轉(zhuǎn)子和定子，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，步距角可以做的相當(dāng)小，一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,但動(dòng)態(tài)性能相對(duì)較差。永磁式步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用多磁極的圓筒形的永磁鐵，在其外側(cè)配置齒狀定子。用轉(zhuǎn)子和定子之間的吸引和排斥力產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，它的出力大,動(dòng)態(tài)性能好，但步距角一般比較大。一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1。8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，它是PM和VR的復(fù)合產(chǎn)品,其轉(zhuǎn)子采用齒狀的稀土永磁材料，定子則為齒狀的突起結(jié)構(gòu).此類電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)，步距角小,出力大,動(dòng)態(tài)性能好，是性能較好的一類步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，在計(jì)算機(jī)相關(guān)的設(shè)備中多用此類電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定,步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。1、步距角的選擇電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率(當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度(包括減速）.電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度.目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0。36度/0.72度（五相電機(jī)）、0.9度/1。8度（二、四相電機(jī))、1。5度/3度

（三相電機(jī)）等。2、靜力矩的選擇步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2—3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定,電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸）。3、電流的選擇靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖,判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓）。4、力矩與功率換算步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下:P=

Ω·M

Ω=2π·n/60

P=2πnM/60

其P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速,M為力矩單位為牛頓·米P=2πfM/400（半步工作）其中f為每秒脈沖數(shù)（簡(jiǎn)稱PPS）2。2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹2.2。1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介步進(jìn)電機(jī)不能直接接到交直流電源上工作，而必須使用專用設(shè)備—-步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能,除與電機(jī)本身的性能有關(guān)外,也在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)劣.典型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由步進(jìn)電機(jī)控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)本體三部分組成。步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)出步進(jìn)脈沖和方向信號(hào)，每發(fā)一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，即步進(jìn)一步。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的高低、升速或降速、啟動(dòng)或停止都完全取決于脈沖的有無(wú)或頻率的高低。控制器的方向信號(hào)決定步進(jìn)電機(jī)的順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn).通常，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器由邏輯控制電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和電源組成.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一旦接收到來(lái)自控制器的方向信號(hào)和步進(jìn)脈沖，控制電路就按預(yù)先設(shè)定的電機(jī)通電方式產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)各相勵(lì)磁繞組導(dǎo)通或截止信號(hào).控制電路輸出的信號(hào)功率很低,不能提供步進(jìn)電機(jī)所需的輸出功率，必須進(jìn)行功率放大，這就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功率驅(qū)動(dòng)部分。功率驅(qū)動(dòng)電路向步進(jìn)電機(jī)控制繞組輸入電流，使其勵(lì)磁形成空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。保護(hù)電路在出現(xiàn)短路、過(guò)載、過(guò)熱等故障時(shí)迅速停止驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)繞組的電氣特性步進(jìn)電機(jī)各相繞組都是在鐵心上的銅線圈，電阻和電感是電機(jī)相繞組的兩個(gè)固有屬性,電機(jī)的性能和這兩個(gè)因素密切相關(guān).繞組通電時(shí)，電感使繞組電流上升速度受到限制，因此影響電機(jī)繞組電流的大小。繞組線圈的電阻是電機(jī)溫升和電能損耗的主要因素。圖2-3電感-電阻串聯(lián)電路及其電流波形步進(jìn)電機(jī)的相繞組可以等效為一個(gè)電感一電阻串聯(lián)電路。圖2-3表明了一個(gè)電感一電阻電路的電氣特性。在t=0時(shí)刻，電壓V施加到該電路上時(shí)，電路中的電流變化規(guī)律為:I(t)=V(1—e-Rt/L)/R通電瞬間繞組電流上升速率為：di(0)/dt=V/t經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,電流達(dá)到最大值:Imax=V/RL/R定義為該電路的時(shí)間常數(shù)，是電路中的電流達(dá)到最大電流Imax的63%所需要的時(shí)間。在t=t：時(shí)刻，電路斷開(kāi)與直流電壓源V的連接，并且短路，電路中的電流以初始速率一V/L開(kāi)始下降，電流變化規(guī)律為：I（t)=Ve—R(t-t1）/L/R不同頻率的矩形波電壓施加到該電路上，電流波形如圖3—2所示。低頻時(shí)電流能夠達(dá)到最大值（a）;當(dāng)矩形波頻率上升達(dá)到某一臨界頻率，電流剛達(dá)到最大值就開(kāi)始下降(（b)：矩形波頻率超過(guò)此臨界值后，繞組中的電流不能達(dá)到最大值（c）。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小與繞組的電流成正比，所以電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)能夠達(dá)到其額定轉(zhuǎn)矩，而在某一特定頻率以上運(yùn)行時(shí)，繞組電流隨著頻率的提高逐漸下降，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)逐漸減小，從而降低了高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶負(fù)載能力。圖2-4不同頻率脈沖作用下電感-電阻電路的電流波形要改善電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)的性能,有兩種辦法：提高電流上升速度VA和減小時(shí)間常數(shù)L/R;可以通過(guò)加大繞組的電壓從而增加電流上升的速率得時(shí)間常數(shù)?；蛘咴陔娐分写?lián)電阻，使L/R減少。2。3單片機(jī)原理2.31單片機(jī)原理概述單片機(jī)(single—chipmicrocomputer)是把微型計(jì)算機(jī)主要部分都集成在一塊芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī).圖2-5中表示單片機(jī)的典型結(jié)構(gòu)圖。由于單片機(jī)的高度集成化，縮短了系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)傳送距離，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)配置，大大地提高了系統(tǒng)的可靠性及運(yùn)行速度,同時(shí)它的指令系統(tǒng)又很適合于工業(yè)控制的要求，所以單片機(jī)在工業(yè)過(guò)程及設(shè)備控制中得到了廣泛的應(yīng)用.圖2—5典型單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖2.3。2單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)在進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理時(shí)，需要與外界交換信息.人們需要通過(guò)人機(jī)對(duì)話，了解系統(tǒng)的工作情況和進(jìn)行控制。單片機(jī)芯片與其它CPU比較，功能雖然要強(qiáng)得多,但由于芯片結(jié)構(gòu)、引腳數(shù)目的限制，片內(nèi)ROM、RAM、I/O口等不能很多，在構(gòu)成實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)需要加以擴(kuò)展,以適應(yīng)不同的工作情況.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成基本上如圖2—6所示。圖2-6單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置的狀況，可以分為最小應(yīng)用系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)、典型應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一款最小應(yīng)用系統(tǒng)，最小應(yīng)用系統(tǒng)是指能維持單片機(jī)運(yùn)行的最簡(jiǎn)單配置的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用來(lái)構(gòu)成簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng),如開(kāi)關(guān)量的輸入/輸出控制、時(shí)序控制等.對(duì)于片內(nèi)有ROM/EPROM的芯片來(lái)說(shuō)，最小應(yīng)用系統(tǒng)即為配有晶體振蕩器、復(fù)位電路和電源的單個(gè)芯片；對(duì)與片內(nèi)沒(méi)有ROM/EPROM芯片來(lái)說(shuō),其最小應(yīng)用系統(tǒng)除了應(yīng)配置上述的晶振、復(fù)位電路和電源外，還應(yīng)配備EPROM或EEPROM作為程序存儲(chǔ)器使用。2.3。3AT89C51簡(jiǎn)介AT89C51的主要參數(shù)表2—1AT89C51的主要參數(shù)型號(hào)存儲(chǔ)器定時(shí)器I/0串行口中斷速度（MH）其它特點(diǎn)E2PROMROMRAM89C514K1282321624低電壓AT89C51含E2PROM電可編閃速存儲(chǔ)器。有兩級(jí)或三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密系統(tǒng),防止E2PROM中的程序被非法復(fù)制。不用紫外線擦除,提高了編程效率。程序存儲(chǔ)器E2PROM容量可達(dá)20K字節(jié)。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM-FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。其引腳如圖2-7所示.1、主要特性:

·與MCS-51兼容

·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器

壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)

圖2-7單片機(jī)的引腳排列·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz

·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定

·128*8位內(nèi)部RAM

·32可編程I/O線

·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

·5個(gè)中斷源

·可編程串行通道

·低功耗的閑置和掉電模式

·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2、管腳說(shuō)明：

VCC：供電電壓。

GND:接地。

P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),P0輸出原碼,此時(shí)P0外部必須被拉高。

P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。

P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流,當(dāng)P2口被寫(xiě)“1"時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí),P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容.P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。

P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1"后，它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入.作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故.

P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口,如下所示:

P3口管腳備選功能

P3。0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）

P3。2/INT0（外部中斷0）

P3。3/INT1(外部中斷1)

P3。4T0（記時(shí)器0外部輸入）

P3。5T1（記時(shí)器1外部輸入）

P3.6/WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）

P3。7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)

P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。

RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。

ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié).在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖.在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí),ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高.如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。

/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。

/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí),/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器.在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。

XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。3、I/O口引腳:a：P0口,雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線（低8位)及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用；b:P1口，8位準(zhǔn)雙向I/O口；c：P2口，8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用；d:P3口，8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口.4、振蕩器特性：

XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用.如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。5、芯片擦除：整個(gè)EPROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。

此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯,支持兩種軟件可選的掉電模式.在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM,定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作.在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。第3章系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)3。1系統(tǒng)整圖系統(tǒng)整圖如圖3-1所示，本系統(tǒng)采用外部中斷方式，p0口作為信號(hào)的輸入部分,p1口為發(fā)光二極管顯示部分，p2口作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分。圖3-1系統(tǒng)整圖3。2電源部分利用LM7812和LM7805芯片得到12V和5V的電壓，它們的應(yīng)用要注意以下幾點(diǎn)：(1）輸入輸出壓差不能太大，太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低,而且容易擊穿損壞；（2)輸出電流不能太大，1.5A是其極限值.大電流的輸出,散熱片的尺寸要足夠大，否則會(huì)導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿;（3）輸入輸出壓差也不能太小,大小效率很差。其中12V電壓給步進(jìn)電機(jī)供電，5V電壓則給單片機(jī)供電。分別如圖3-2、圖3-3所示。（1）、產(chǎn)生12V的電壓給步進(jìn)電機(jī)供電圖3—212V電路部分（2）產(chǎn)生5V的電壓給單片機(jī)供電圖3-35V電路部分3.3按鍵部分本次設(shè)計(jì)選用的是單片機(jī)的P0口來(lái)控制信號(hào)的輸入,所以把按鍵開(kāi)關(guān)和P0口連接起來(lái)，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S1時(shí)，相當(dāng)于給P0.0口一個(gè)低電平；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S2時(shí),相當(dāng)于給P0。1口一個(gè)低電平；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S3時(shí),相當(dāng)于給P0.2口一個(gè)低電平；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S4時(shí),相當(dāng)于給P0.3口一個(gè)低電平；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S5時(shí)，相當(dāng)于給P0.4口一個(gè)低電平。然后通過(guò)單片機(jī)實(shí)行相應(yīng)的操作。如圖3-4。圖3-4按鍵部分電路3.4驅(qū)動(dòng)部分此電路是步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分,我選用的是ULN2004芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)的，ULN2004系列是一款高耐壓，大電流達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器，包含7個(gè)NPN達(dá)林頓管。如圖3-5.圖3—5驅(qū)動(dòng)部分電路3.5狀態(tài)指示部分狀態(tài)指示用P1口控制發(fā)光二極管的顯示，如果相應(yīng)端口是低電平,相應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)亮，用它來(lái)表示步進(jìn)電機(jī)所處的狀態(tài)。如圖3-6。圖3—6狀態(tài)指示部分電路3。6時(shí)鐘部分時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟,它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏，可以通過(guò)提高時(shí)鐘頻率來(lái)提高CPU的速度，本次設(shè)計(jì)采用的晶振為12MHz。如圖3—7。圖3-7時(shí)鐘部分電路第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟硬件環(huán)境與其它的微處理器一樣，開(kāi)發(fā)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制程序也需要一套完整的軟件和硬件開(kāi)發(fā)工具。近年來(lái)，隨著以51單片機(jī)為內(nèi)核的單片機(jī)的不斷發(fā)展和普及,國(guó)外的一些公司紛紛推出了以51單片機(jī)為基礎(chǔ)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)是AT89C51。4.2系統(tǒng)主程序系統(tǒng)分為電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)、電機(jī)加速與電機(jī)減速的幾部分組成，其主程序框圖如圖4-1所示。開(kāi)始開(kāi)始初始化調(diào)按鍵子程序調(diào)按鍵子程序調(diào)用正反轉(zhuǎn)子程序調(diào)用加減速子程序停止圖4-1主程序框圖4.3查鍵部分查鍵程序用于判斷P0.0口與P0。1口的值，當(dāng)p0。0口為0時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)p0.0口為1時(shí),繼續(xù)判斷p0。1口的值，p0.1口為0時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖4—2所示。NNNYY調(diào)按鍵子程序P0.0是否為0P0.1是否為0前進(jìn)后退圖4-2查鍵部分流程圖4。4前進(jìn)部分系統(tǒng)初始化之后，前進(jìn)子程序R0用于給P2口送不同的值，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的相序，使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng),P2口的值分別為01H，03H，02H，06H，04H，0CH，08H，09H。流程圖如圖4-3所示。開(kāi)始開(kāi)始（R0）+1→R0延時(shí)子程序（R0）是否等于17H10H→（R0）NY圖4-3前進(jìn)部分流程圖4。5后退部分電機(jī)反轉(zhuǎn)原理與正轉(zhuǎn)相似，此時(shí)P2口的值分別為09H，08H，0CH,04H，06H，02H，03H，01H。流程圖如圖4—4所示。開(kāi)始開(kāi)始（R0）—1→R0延時(shí)子程序（R0）是否等于10H17H→（R0）NY圖4—4后退部分流程圖4.6加速部分當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的時(shí)候，按下加速鍵，調(diào)用加速子程序，使電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一步的延時(shí)時(shí)間變短，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加速。流程圖如圖4—5所示。YYN開(kāi)始（R1）是否為25H（（R1）+1）→R1正反轉(zhuǎn)子程序圖4-5加速部分流程圖4。7減速部分電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的時(shí)候,按下減速鍵，通過(guò)改變電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一步的延時(shí)時(shí)間，使時(shí)間變長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)減速。流程圖如圖4-6所示.YYN開(kāi)始（R1）是否為20H（（R1）—1）→R1正反轉(zhuǎn)子程序圖4—6減速部分流程圖第5章系統(tǒng)的調(diào)試與檢測(cè)5.1程序編譯時(shí)的錯(cuò)誤與解決方法把編好的程序（包括正反轉(zhuǎn)程序、停止程序、顯示程序等)合理安排好結(jié)合到一起進(jìn)行編譯.由于編譯只能檢查是否存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，所以還要看是否存在邏輯錯(cuò)誤。程序修改好以后，當(dāng)顯示編譯0錯(cuò)誤，0警告的時(shí)候，這說(shuō)明已經(jīng)沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤了，是否有邏輯錯(cuò)誤還要看接上電路板通過(guò)仿真以后，步進(jìn)電機(jī)能否正常轉(zhuǎn)動(dòng)，顯示是否正常。5。2LM7812輸出電壓錯(cuò)誤與解決方法電路的工作離不開(kāi)電源，所以電源是必不可少的。電源采用的是利用變壓器將220V的電壓轉(zhuǎn)換為12V的電壓，再利用橋堆整流使交流電變成直流電，最后分別利用LM7812和LM7805芯片得到12V和5V的電壓.電路板焊接好以后，首先要檢查一下電路設(shè)計(jì)是否合理、元器件焊接是否正確，焊接好以后需要仔細(xì)檢查。用萬(wàn)用表分別檢測(cè)從7812和7805第三個(gè)端口出來(lái)的是否是12V和5V，結(jié)果發(fā)現(xiàn)7805兩端電壓正常，7812兩端電壓非常不穩(wěn)定。用萬(wàn)用表仔細(xì)檢查了每根線，發(fā)現(xiàn)了原因，電路板存在虛焊的現(xiàn)象。再次將電路板焊好，檢查好以后，用萬(wàn)用表檢測(cè)兩端輸出電壓,結(jié)果正確，電源準(zhǔn)備工作完畢。5。3步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)錯(cuò)誤及解決方法步進(jìn)電機(jī)一開(kāi)始不能正常轉(zhuǎn)動(dòng),以為是電路焊接有問(wèn)題，為了防止再次出現(xiàn)虛焊，首先將電路板用萬(wàn)用表檢查了一遍，沒(méi)問(wèn)題。程序也是正確的。后來(lái)仔細(xì)看了步進(jìn)電機(jī)工作原理，原來(lái)步進(jìn)電機(jī)要正常實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn),四個(gè)相序必須弄清.把電機(jī)接上電源，用高電平分別接觸電機(jī)的引線，每接觸一下電機(jī)就會(huì)向前或向后轉(zhuǎn)動(dòng)一下，經(jīng)過(guò)幾次試驗(yàn)，終于搞清了電機(jī)的四個(gè)相序，排列順序分別是1-A，2—C，3—B，4—D。弄清了相序，把電路板重新布線,焊接好,結(jié)果電機(jī)能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)了。5。4結(jié)論與展望本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)以及速度的調(diào)節(jié),通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)加強(qiáng)了我對(duì)軟件編程和硬件設(shè)計(jì)的掌握，并且熟悉了ULN2004、74ls11等芯片。步進(jìn)電機(jī)在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用.它可以把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移，并且可用作電磁制動(dòng)輪、電磁差分器、或角位移發(fā)生器等，所以說(shuō)步進(jìn)電機(jī)有著廣闊的市場(chǎng)和遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)[1]張友德.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M]。上海:復(fù)旦大學(xué)出版社，2005.［2]李夙。異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1998.[3］王鴻鈺.步進(jìn)電機(jī)控制入門(mén)［M］。上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1990。[4]袁任光,張偉武。電動(dòng)機(jī)控制電路選用與258實(shí)例[M]。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005。［5]王秀和。永磁電機(jī)［M].北京:中國(guó)電力出版社，2007.[6]房玉明，杭柏林?；趩纹瑱C(jī)的步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)［J］。電機(jī)與控制應(yīng)用，2006，33（4）：64-64.［7］孫笑輝,韓曾晉.減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法［J]。電氣傳動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外部中斷0ORG0030HMAIN:///初始化MOVR0，＃0FHMOV10H,＃01HMOV11H,#03HMOV12H，＃02HMOV13H，＃06HMOV14H,＃04HMOV15H,＃0CHMOV16H，＃08HMOV17H，#09HMOV20H，＃50MOV21H，＃40MOV22H,＃30MOV23H，＃20MOV24H,＃10MOV25H,#5MOVR1,#20HMOVIE，＃10000001BCLRQIANCLRHOUCLRJIACLRJIANCLRTINGMOVA,＠R1MOVR2,ASETBIT0 ////邊沿觸發(fā)形式LOOP1：JNBQIAN，LOOP2 ACALLFRONT1LOOP2:JNBHOU，LOOP1ACALLBACK1DUAN：MOVA,P0CPLA ANLA，#1FH///去高三位，使按下去的一位為1 CJNEA，＃00H,CHA AJMPDUANCHA:ACALLDELAY10MSMOVA，P0CPLAANLA,#1FH JZDUAN ///為零轉(zhuǎn)移 ACALLZHAO RETIZHAO:MOVA，P0 //查找是哪一位，下面置1JNBACC.0,FRONT JNBACC。1,BACK JNBACC.2,FAST JNBACC.3，SLOW JNBACC.4,STOPFRONT:SETBQIAN RETBACK：SETBHOURETFAST：SETBJIARETSLOW:SETBJIANRETSTOP：SETBTINGRETFRONT1:CLRQIANCLRHOU CLRJIA CLRJIAN CLRTINGINCR0 ///前進(jìn)子程序R0用于給P2口送不同的值MOVP2，＠R0 MOVA,@R1 MOVR2,A ///R2用于延時(shí)不同的時(shí)間 ACALLDELAYCJNE R0,＃17H,XIA MOVR0，＃10HXIA：JBQIAN，HUI//回主程序////////XIA子程序用于過(guò)度 JBHOU，HUI JBTING,HUI JNBJIA,XIA1 ACALLJIA1XIA1:JNBJIAN,XIA2 ///XIA子程序用于過(guò)度 ACALLJIAN1JBTING,HUIXIA2：AJMPFRONT1 HUI：RET //返回主程序JIA1:CJNER1,#25H，XIA3///加速 RETXIA3:INCR1RETBACK1：CLRQIAN //后退CLRHOU CLRJIA CLRJIAN CLRTING CJNER0,#0FH ,XIA8 MOVR0，#17HXIA8:DECR0 MOVP2，@R0 MOVA，@R1 MOVR2,A ACALLDELAY CJNER0,#10H，XIA5 MOVR0，＃17HXIA5:JBQIAN，HUIJBTING，HUI JBHOU,HUI JNBJIA，XIA6 ACALLJIA1XIA6:JNBJIAN,XIA7 ACALLJIAN1XIA7：AJMPBACK1JIAN1:CJNER1，＃20H,XIA4 //減速 RETXIA4：DECR1RETDELAY10MS： MOVR3，＃20D1:MOVR4,#250DJNZR4，＄ DJNZR3,D1 RETDELAY：MOVR5，＃50 //根據(jù)r2的狀態(tài)調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的每一步的時(shí)間D2:MOVR6,#150D3:DJNZR6,$DJNZR5,D2DJNZR2，DELAYRETEND附錄2:英文資料及其中文翻譯Steppermotorisanelectricalpulsewillbeconvertedintoangulardisplacementoftheimplementingagencies.Putitinsimplelanguage-speaking:Whenthestepperdrivepulsesignaltoareceiver，itdrivessteppermotorrotationdirectionbysettingafixedpointofview（andthestepangle)。Youcancontrolthenumberofpulsestocontroltheamountofangulardisplacement，soastoachievethepurposeofaccuratepositioning;Atthesametime,youcanbycontrollingthepulsefrequencytocontrolthemotorrotationspeedandacceleration,soastoachievethepurposeofspeed。SteppermotordirectlyfromtheAC—DCpowersupply，andmustusespecialequipment-steppermotordrive.Steppermotordrivesystemperformance，inadditiontotheirownperformancewiththemotorontheoutside,butalsotoalargeextentdependonthedriveisgoodorbad.Atypicalsteppermotordrivesystemisoperatedbythesteppermotorcontroller，steppermotordrivesandsteppermotorbodyiscomposedofthreeparts.Steppermotorcontrollerstepperpulseanddirectionsignal，eachmadeofapulse,steppermotor—drivensteppermotordrivesarotorrotatingstepangle，thatis，step-by-stepfurther。Highorlowspeedsteppermotor，orspeed,ordeceleration,startorstoppulsesareentirelydependentonwhetherthelevelorfrequency。Decidethedirectionofthesignalcontrollersteppermotorclockwiseorcounterclockwiserotation。Typically，thesteppermotordrivecircuitfromthelogiccontrol,powerdrivercircuit，protectioncircuitandpowercomponents.Steppermotordrivecontroller，oncereceivedfromthedirectionofthesignalandsteppulse,thecontrolcircuitonapre—determinedwayoftheelectricalpower—phasesteppermotorexcitationwindingsoftheconductionorcut—offsignal。Controlcircuitoutputsignalpowerislow，cannotprovidethenecessarysteppingmotoroutputpower,theneedforpoweramplifier,whichissteppermotordrivenpowerdrivepart.Powersteppermotordrivecircuittocontroltheinputcurrentwindingtoformaspaceforrotatingmagneticfieldexcitation，therotor—drivenmovement。Protectioncircuitintheeventofshortcircuit,overload,overheating，suchasfailuretostoptherapiddriveandmotor.Motorisusuallyforthepermanentmagnetrotor，whenthecurrentflowsthroughthestatorwindings，thestatorwindingsproduceamagneticfieldvector.Themagneticfieldwillleadtoarotorangleofrotation，makingapairofrotorandstatormagneticfielddirectionofthemagneticfielddirection.Whenthestatorrotatingmagneticfieldvectorfromadifferentangle。Alsoastherotormagneticfieldtoapointofview。Anelectricalpulseforeachinput,themotorrotationanglestep.Itsoutputandinputoftheangulardisplacementisproportionaltothepulses,withpulsefrequencyproportionaltospeed。Powertochangetheorderofwinding,theelectricalwillbereversed.Wecan，therefore，controlthepulsenumber,frequencyandelectricalpowerwindingsofeachphasetocontroltheorderofrotationofsteppermotor。Steppermotortypes:Permanentmagnet（PM）.Magneticgenerallytwo—phasestepper，torqueandaresmallerandgenerallysteppingangleof7。5degreesor15degrees;putmorewindforair—conditioning.Reactive（VR)，thedomesticgeneralcalledBF，haveacommonthree—phasereaction，stepangleof1.5degrees；alsohavefive-phasereaction。Noise,notorquehasbeensetatalargenumberofout。Hybrid(HB)，commontwo-phasehybrid，five—phasehybrid，three-phasehybrid，four-phasehybrid，two—phasecanbecommonwiththefour—phasedrive，five—phasethree—phasemustbeusedwiththeirdrives;Two-phase，four-phasehybridstepangleis1。8degreesmorethanasmallsize，greatdistance，andlownoise;Five-phasehybridsteppingmotorisgenerally0。72，themotorstepanglesmall,highresolution,butthecomplexityofdrivecircuits,wiringproblems，suchasthe5—phasesystemof10lines.Three-phasehybridsteppingmotorstepangleof1.2degrees,butaccordingtotheuseof1.8degrees，thethree-phasehybridsteppingmotorhasatwo—phasemixedthanthefive-phasehybridmorepolewillhelpelectricfoldersymmetricangle，itcanbemorethantwo—phase,five—phasehighaccuracy,theerrorevensmaller,runmoresmoothly。Steppermotortomaintaintorque：steppermotorpowermeansnorotation，thestatorlockedrotortorque。Itisasteppermotor,oneofthemostimportantparameters，usuallyinthelow-speedsteppermotortorqueatthetimeofclosetomaintainthetorque.Asthesteppermotoroutputtorqueincreaseswiththespeedofconstantattenuation，theoutputpoweralsoincreaseswiththespeedofchange，soastomaintaintorqueonthesteppermotortomeasuretheparametersofoneofthemostimportant。Forexample,whenpeoplesaythatthesteppermotor2N。m，intheabsenceofspecialcircumstancesthatmeansformaintainingthetorqueofthesteppermotor2N。m.Precisionsteppermotors:steppermotorstepangleaccuracyof3—5%,notcumulative.Startfrequencyofno—load:thesteppermotorincaseofno—loadtothenormalstartofthepulsefrequency,ifthepulsefrequencyishigherthanthevalueofmotordoesnotstart,possibletolosestepsorblocking。Inthecaseoftheload,startfrequencyshouldbelower。Ifyouwanttoachievehigh-speedrotationmotor，pulsefrequencyshouldbetoacceleratetheprocess，thatis,thelowerfrequencytostart,andthenrosetoacertainaccelerationofthedesiredfrequency（motorspeedfromlowrisetohigh-speed）。Stepangle:thatistosendapulse，theelectricalanglecorrespondingtorotation.Torquepositioning：positioningtorquesteppermotordoesnotrefertothecaseofelectricity,lockedrotortorquesta