步进电机细分本科毕业论文.docx

毕业设计（论文） 课 题名称 步进电机细分控制系统设计 学牛姓名 梁伟明 学 号 0841330121 系、年级专业 信息工程系、08级通信工程业 指导教师 刘伟春 职 称 M 2012 年 5 月 20 口 摘要 步进电机作为执行原件在自动化控制、精密器械加工、航空航天技术以及所有要 求高精度定位、自动记录、自动瞄准等高科技领域内，步进电机的处于越来越重要的 地位。但是厂家牛产的步进电机步矩角大、低频振动、高频失步等缺点。细分驱动技 术是?种能够改善步进电机低频特性和提高步进精度的技术。广泛应用于高精度、低 振动，低噪咅系统。本设计以51单片机为核心，通过51单片机控制L297,给L297 提供吋钟周期，单片机通过查表通过DAC0832数模转化给L297提供阶梯状的参考 电压，由于阶梯状参考电压使得L297输出的斩波电流为阶梯状，L297阶梯状的斩波 电流通过驱动驱动L298,给步进电机提供驱动电流，实现步进电机的细分控制。 ABSTRCT TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 摘要 I ABSTRCT II \o Current Document 第1章绪论 1 \o Current Document 1.1课题来源及研究意义 1 \o Current Document 1.2步进电机概述 1 \o Current Document 1.3步进电机驱动概述 2 \o Current Document 1.4国内外发展趋势 3 \o Current Document 1.5课题研究的内容 4 \o Current Document 第1章方案论证 5 \o Current Document 2.1总体方案论证 5 \o Current Document 2.2细分方案论证 7 \o Current Document 2.3最终方案选择 9 \o Current Document 第3章 系统的硬件结构设计 11 \o Current Document 3.1单片机的功能特点 11 \o Current Document 3.2步进电机电机驱动芯片介绍和电路设计 14 \o Current Document DA转换芯片介绍和电路设计 19 \o Current Document 3.3电源电路设计 22 \o Current Document 第4章程序设计 23 \o Current Document 4」主程序设计 23 \o Current Document 4.2细分程序设计 24 \o Current Document 4.3定时器程序设计 28 \o Current Document 4.4外部屮断程序设计 30 \o Current Document 第5章仿真结果与调试 32 \o Current Document 5.1系统仿真结果 32 \o Current Document 5.1误差分析 33 \o Current Document 第6章结论 34 \o Current Document 参考文献 35 \o Current Document 致谢 36 附录 37 第1章绪论 1.1课题来源及研究意义 由于步进电机具有快速启停、精确步进、直接接收数字量等特点，所以在数控系 统得到广泛应用。但是由于步进电机存在步距角较大及低速振动等问题，限制了它在 高精度场合下的应用。为了解决此问题，有有必要对步进电机的步距角进行细分。本 设计采用单片机控制系统实现步距角细分，主要以恒频脉冲调宽细分驷动技术进行研 究与分析，建立以单片机为核心的微控制系统并且进行程序控制的设计与试验。 步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同 的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到 应用。山社电机牛产的步进电机采用：采用永磁矽钢片及H本NSK原装轴承制造， 与其他品牌步进电机相比具有定位精度高，输出力矩高，响应频率高，运行噪音低， 動態特性好等特点及优势。 步进电机作为执行原件，广泛的应用于各种自动化控制系统小。随着工业技术的 不断进步，微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与FI俱增，在各个国民经 济领域都有重要的应用。在自动化控制、精密器械加工、航空航天技术以及所有要求 高精度定位、自动记录、H动瞄准等高科技领域内，对步进电机的细分要求也越来越 高，研制出一种高精度自动定位系统无疑具有十分重要的意义。 1.2步进电机概述 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 及其功率少动