基于单片机的步进电机细分驱动控制系统的设计

基于单片机的步进电机细分驱动控制系统的设计内容摘要：

运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。 10 外文应用 能力 能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。 5 论文质量35% 文题相符 较好地完成论文选题的目的要求。 5 写作水平 论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。 15 写作规范 符合学术论文的基本要求。 用 语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。 10 论文篇幅 10000 字左右。 5 实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成 绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分 90—100 分记为优秀， 80—89 分记为良好， 70—79 分记为中等， 60—69 分记为及格， 60 分以下记为不及格。 M 湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表 论文题目 基于单片机的步进电机细分驱动控制系统的设计 作者姓名 钱社军 所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程 专业 2020 年级 指导教师 姓名、职称 梁晓琳 （讲师） 答 辩 会 纪 要 时间 2020 年 5 月 18 日 地点 电子工程系三教 103 答 辩 小 组 成 员 姓 名 职务（职称） 姓 名 职务（职称） 姓 名 职务（职称） 张新安 教授 潘海军 高级实验师 唐 云 讲师 梁晓琳 讲师 李 荣 讲师 张 丹 硕士 答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录： 1．设计是采用 n 细分控制步进电机有什么作用。 （潘海军老师） 答：此设计采用步进电机的细分控制，主要作用是提高步进电机的精确率和电机的运行性能。 细分驱动的 n细分最主要的优点是步距角变小，分辨率提高，且提高了电机的定位精度、启动性能和高频输出转矩：其次，减弱 或消除了步进电机的低频振动，降低了步迸电机在共振区工作的几率。 2．介绍一下步进电机细分控制的电路设计。 （张新安老师） 答：细分控制的电路一般分为两类，一类是采用线性模拟功率放大器的方法获得阶梯形电流，这种方法简单，但效率低；另一类是用单片机采用数子脉宽调制的方法获得阶梯电流，这种方法需要复杂的计算可使细分后的步距角一致。 在本论文中采用了第二类细分控制电路设计。 3．介绍一下本次设计是如何实现整个系统设计的。 （唐云老师） 答：整个系统采用模块化设计，结构简单，可靠，通过人机交互换接口可实现各功能 设置，操作简单，易于掌握。 该系统可应用于步进电机在机电一体化控制等大多数场合。 会议主持人： 张新安 记 录 人： 唐 云 2020 年 5 月 18 日 N 答 辩 小 组 意 见 评语： 评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日 系 学 位 委 员 会 意 见 评语： 论文（设计）最终评定等级： 负责人（签名）： 系部 （公章） 年 月 日 校 学 位 委 员 会 意 见 评语： 评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日 I 目 录 绪论 ................................................................................................ 错误 !未定义书签。 1 步进电机概述 ............................................................................................................ 2 步进机的背景与研究意义 .............................................................................. 2 步进机的现状以及发展趋势 ........................................................................ 3 步进电机的现状 .................................................................................... 3 步进电机的发展趋 势 ............................................................................ 4 步进电机的优点 .............................................................................................. 5 步进电机的缺点 .............................................................................................. 6 步进电机应用中的注意点 .............................................................................. 7 2 步进机的基础知识 .................................................................................................... 8 步进机的概念 .................................................................................................. 8 步进电机的特点及功能 .................................................................................. 8 步进电机的特点 .................................................................................... 8 步进电机的功能 .................................................................................... 9 步进电机工作原理 .......................................................................................... 9 步进电机的分类 .............................................................................................. 9 步进电机的技术参数 .................................................................................... 10 步 进电机的基本参数 .......................................................................... 10 步进电机动态指标 .............................................................................. 11 步进电机的静态指标 ........................................................................ 12 步进电机详细调速原理 ................................................................................ 12 3 步进电机设计方案确定 .......................................................................................... 14 步进电机的驱动 ............................................................................................ 14 单电压功率驱动 .................................................................................. 14 双电压功率驱动 .................................................................................. 14 高低压功率驱动 .................................................................................. 14 细分驱动 .............................................................................................. 15 II 步进电机的单片机控制 ................................................................................ 15 步进电机控制系统组成 ...................................................................... 15 步进电机控制系统原理 ...................................................................... 16 步进电机的运行控制 .................................................................................... 17 步进电机速度控制 .............................................................................. 17 步进电机位置控制 .............................................................................. 18 步进电机加减速度控制 ...................................................................... 18 4 步进电机的硬件系统设计 ...................................................................................... 20 系统芯片介绍 ................................................................................................ 20 单片机 AT89C51 功能介绍 .................................................................. 20 芯片 L298 功能介绍 ........................................................................... 22 芯片 MM74C922 功能介绍 ................................................................ 23 LM041L 功能介绍 .................................。