控制脉冲按步进电机通电顺序分配到相应绕组。控制步进电机可以采用软件环形分配器，也可采用硬件环形分配器。采用软件环形分配器占用资源较多，特别是步进电机绕组相数大于时，对于大型生产线应该予以考虑。采用硬件环形分配器，虽然硬件结构稍微复杂些，但可以节省资源，目前市场有多种专用芯片可以选用。步进电机功率驱动电路将输出控制脉冲这是步进电动机最突出优点。正是由于步进电机具有突出优点，所以成了机电体化关键产品之，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术发展，步进电机需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到广泛应用。目前世界各国都在大力发展数控技术，我国数控系统也取得了很大发展，我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要各种档次数控系统。虽然与发达国家相比，我们我国数控技术方面整体发展水平还比较低，但已经在我国占有非常重要地位，并起了很大作用。除了在数控系统中得到广泛应用，近年来由于微型计算机方面快速发展，使步进电机控制发生了革命性变革。优点明显步进电机被广泛应用在电子计算机许多外围设备中，例如打印机，纸带输送机构，卡片阅读机，主动轮驱动机构和存储器存取机构等，步进电机也在军用仪器，通信和雷达设备，摄影系统，光电组合装置，阀门控制，数控机床，电子钟，医疗设备及自动绘图仪，数字控制系统，工具机控制，程序控制系统以及许多航天工业系统中得到应用。因而，对于步进电机控制研究也就显得尤为重要了。为了得到良好控制性能，对步进电机控制研究就直没有停止过，许多重大技术得以实现。上世纪年代以后，由于微型计算机以多功能姿态出现，步进电动机控制方式变得更加灵活多样。原来步进电机控制系统采用分立元件控制回路，或者集成电路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且旦定型之后，要改变控制方案就定要重新设计电路，不利于系统改进升级。基于微型单片机控制系统则通过软件来控制步进电机，能够更好地发挥步进电机潜力。因此，用微型单片机控制步进电机己经成为了种必然趋势，也符合数字化时代发展要求。还比如为了适应些领域中高精度定位和运行平稳性要求，出现步进电机细分驱动技术，就包括振荡器环行分配器控制细分驱动基于单片机斩波恒流驱动基于单片机直流电压驱动三种常见驱动方式，除上述三种步进电机驱动方案之外，目前报道驱动方案还有根据汇编语言或语言进行软件开发，通过串行或并行通行方式实现机与步进电机控制器之间数据通信，最终实现由机直接控制步进电机方法。但是在有些应用场合，并不需要高精度控制，而是需要在满足般工作要求情况下，尽量使控制系统做到系统硬件结构简单，成本低功能较为齐全适应性强电机各种运行状态指示目了然，操作方便系统抗干扰能力强，可靠性高等要求。本论文就是采用这个思路进行设计。般步进电机控制器都用硬件实现，虽然电路可以做到了高集成度，可价格较贵，功能相对较单，并且设计要求有所改变，就得改变整个硬件电路，比较麻烦。而采用单片机软件和硬件结合进行控制，运用其强大可编程和运算功能，充分利用单片机各种资源，能灵活对步进电机进行控制，实现其不同模式步数正反转转速等控制，如果需改变控制要求，般只需改变软件就能适应新环境，并且在本设计中利用动态扫描技术，把显示电路和键盘电路有机结合起来，能做到定人机交换，而且为了抗干扰，提高可靠性，具有定应用价值。步进电机常见控制方案与驱动技术简介常见步进电机控制方案基于电子电路控制步进电机受电脉冲信号控制，电脉冲信号产生分配放大全靠电子元器件动作来实现。由于脉冲控制信号驱动能力般都很弱，因此必须有功率放大驱动电路。步进电机与控制电路功率放大驱动电路组成体，构成步进电机驱动系统。此种控制电路设计简单，功能强大，可实现般步进电机细分任务。这个系统由三部分组成脉冲信号产生电路脉冲信号分配电路功率放大驱动电路。系统组成如图所示。脉冲控制器功率放大驱动电路环形分配器步进电机图基于电子电路控制系统此种方案即可为开环控制，也可闭环控制。开环时，其平稳性好，成本低，设计简单，但未能实现高精度细分。采用闭环控制，即能实现高精度细分，实现无级调速。闭环控制是不断直接或间接地检测转子位置和速度，然后通过反馈和适当处理，自动给出脉冲链，使步进电机每步响应控制信号命令，从而只要控制策略正确电机不可能轻易失步。该方案多通过些大规模集成电路来控制其脉冲输出频率和脉冲输出数，功能相对较单，如需改变控制方案，必须需重新设计，因此灵活性不高。基于控制也叫可编程控制器，是种工业上用计算机。作为新代工业控制器，由于具有通用性好实用性强硬件配套齐全编程简单易学和可靠性高等优点而广泛应用于各行业自动控制系统中。步进电机控制系统有环形分配器和功率驱动电路组成。控制系统采用来产生控制脉冲。通过编程输出定数量方波脉冲，控制步进电机转角进而控制伺服机构进给量，同时通过编程控制脉冲频率来控制步进电机转动速度，进而控制伺服机构进给速度。环形脉冲分配器将输出控制脉冲按步进电机通电顺序分配到相应绕组。控制步进电机可以采用软件环形分配器，也可采用硬件环形分配器。采用软件环形分配器占用资源较多，特别是步进电机绕组相数大于时，对于大型生产线应该予以考虑。采用硬件环形分配器，虽然硬件结构稍微复杂些，但可以节省资源，目前市场有多种专用芯片可以选用。步进电机功率驱动电路将输出控制脉冲使用说明本系统操作方便，而且在存包或取包过程中均有乐曲伴奏，机械手返回原处，音乐自动停止。键盘介绍键盘有数字键功能键键，余下个扩充键。数字键向微机输入十进制数字，组成包位编码。功能键监控键使系统进入监控程序。取包键使系统完成取包操作。存包键使系统完成存包操作。二操作说明开启电源和，两位数码管均应显示提示符表示计算机系统正常。否则关闭电源，检查故障。预置包位编码先输入层号十位数，后输入序号个位数例如，设包位编号为，则依次按数字键和，显示，表示置数成功。启动功能键完成有关操作，最后，显示提示符。当电机反转时，或者工作在两相八拍模式下可以按上面代码类推。第五章总结经过为期学期学习和努力，本次设计顺利完成，具体结论如下采用单片机作为控制核心，利用其强大功能，把键盘电路和数码管显示电路，电机驱动电路，电机电流检测电路有机结合起来，组成个操作方便，交互性强简单系统。通过系统设计实现了预期设计目标，完成了全部设计任务，具体功能如下完成了整个系统硬件设计和软件编程，能通过键盘电路控制步进电机转速控制，能实现启动正转反转加速减速控制，实现转速最低转分，最高转速转分通过编程实现了通过单片机能输出两相四拍和两相八拍脉冲控制序列。驱动电路能提供，驱动信号整个电机转速，转动方向，检测到电机电流大小等都能通过数码管显示出来整个成果形式是最终以步进电机控制电路板形式展示出来了。在本设计中作为电机正常工作比较重要电机驱动模块，本设计中是采用驱动芯片及其外围电路来实现，其特点是成本低，可靠性高，出现问题容易维护，实现相对容易等特点。在电机工作模式上本设计实现了电机两相四拍和两相八拍两种脉冲控制方式。后续工作在本次设计中更多是注重整体功能实现，注重是操作简单，所以本系统采用了开环控制方式，电机也是选用最常用反应式步进电机。通过在本设计中学习和查阅资料，想要得到更高性能控制，可以选用混合式步进电机，采用闭环细分驱动电路。本系统在设计过程中由于没有考虑到单片机端口有限，所以在本设计中键盘扫描部分只用了四个按键，所以就出现了个按键叠加很多功能控制，比如有个键能同事实现对电机工作模式，电机正反转，电机电流显示，电机停止等控制，那么这样情况在实际生产生活中操作起来略显不方便，所以建议以后有做类似设计任务时候，预先考虑全面，争取个键控制个功能。本设计硬件制作部分完全是实行手工焊接，没有制作板，这样后果就是焊接完电路板之后容易出现问题，检查麻烦，而且要是在后期全部制作调试都完成后再中途出现问题了检查起来是相当麻烦。所以建议以后有做类似设计任务或者实际应用时候，尽量采用电路板形式，这样最大好处就是硬件可靠性高，外观美观简洁，尤其是在大量设计时候，采用电路板成本也不高，值得采用。致谢感谢我室友们，有你们在行动和思想上支持和鼓励，才使得我这次毕业设计能顺利完成。感谢此次指导我完成这篇论文老师，正因为有你们指导和修改才有我这篇论文完成。感谢我母校黄冈职业技术学院，尤其是机电系机电体化专业所有老师们，在这片净土读书三载，无形中塑造了我生命气质生活方式，也练就了我乐观心态和颗感恩心，没有你们悉心指导和讲解，我不可能完成此次设计。参考文献这是步进电动机最突出优点。正是由于步进电机具有突出优点，所以成了机电体化关键产品之，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术发展，步进电机需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到广泛应用。目前世界各国都在大力发展数控技术，我国数控系统也取得了很大发展，我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要各种档次数控系统。虽然与发达国家相比，我们我国数控技术方面整体发展水平还比较低，但已经在我国占有非常重要地位，并起了很大作用。除了在数控系统中得到广泛应用，近年来由于微型计算机方面快速发展，使步进电机控制发生了革命性变革。优点明显步进电机被广泛应用在电子计算机许多外围设备中，例如打印机，纸带输送机构，卡片阅读机，主动轮驱动机构和存储器存取机构等，步进电机也在军用仪器，通信和雷达设备，摄影系统，光电组合装置，阀门控制，数控机床，电子钟，医疗设备及专科生毕业设计论文届课题名称基于单片机步进电机控制器设计系别机电工程系专业应用电子技术班级电子姓名邹义江学号指导教师李敏游佳起讫时间年月日年月日共周基于单片机步进电机控制系统设