步进电机控制系统设计毕业设计
(毕业设计)基于单片机的步进电机控制系统(汇编及C语言程序各一个)
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基于单片机的步进电机控制系统设计前言步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件,它广泛应用于工业机械的数字控制,为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优,根据控制系统功能要求及步进电机应用环境,确定了设计系统硬件和软件的功能划分,从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。
控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED 显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计,实现了四相步进电机的正反转,急停等功能。
为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用,系统设计了两个外部中断,以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能,也即数控机床的刀架自动进给运动,随着单片机技术的不断发展,单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,自六十年代初期以来,步进电机的应用得到很大的提高。
人们用它来驱动时钟和其他采用指针的仪器,打印机、绘图仪,磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具,还有机器人等机械装置。
此外作为执行元件,步进电机是机电一体化的关键产品之一,被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的发展,它的需要量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。
步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件,由于其精度高、体积小、控制方便灵活,因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用,大规模集成电路的发展以及单片机技术的迅速普及,为设计功能强,价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。
1.步进电机原理及硬件和软件设计1.1步进电机原理及控制技术由于步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件,它不能直接接到交直流电源上,而必须使用专业设备一步进电机控制驱动器,典型步进电机控制系统如图1所示:控制器可以发出脉冲频率从几赫兹到几千赫兹可以连续变化的脉冲信号,它为环形分配器提供脉冲序列,环形分配器的主要功能是把来自控制环节的脉冲序列按一定的规律分配后,经过功率放大器的放大加到步进电机驱动电源的各项输入端,以驱动步进电机的转动,环形分配器主要有两大类:一类是用计算机软件设计的方法实现环形分配器要求的功能,通常称软环形分配器。
基于单片机的步进电机控制系统设计与制作毕业设计
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控制电路设计、焊接
2015.3.16—2015.4.15
3
编写程序,整机调试
2015.4.16—2015.5.15
4
编写设计说明书
2015.5.16—2015.6.1
5
毕业设计(论文)的修改、答辩的准备
2015.6.2—2015.6.21
摘
步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移或线位移执行机构。步进电机驱动器每接收一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定角度。因此可以通过输出的脉冲频率来控制步进电机的速度。改变脉冲的输入顺序就可以改变步进电机的转动的方向。
MCU is a kind of integrated circuit chips, that is to use very large scale integrated circuit technology with data processing ability of the central processor CPU, RAM, RAM, read-only memory ROM, a variety of I/O mouth and interrupt system, timer/counter function integration to a piece of silicon consisting of a small and perfect microcomputer system.MCU has high integration, small size, high reliability, strong control function, low power consumption, etc.
The control system includes two parts of hardware and software in this design.It consists of stepper motor control module, stepper motor driver module, LED display module in hardware.Software uses the keil uvision4 programming tools and Protues drawing tools.This design is based on 51 series microcontroller STC89C52 to design the stepper motor control module as the core, with L297 and L298 as core design of stepper motor driver module.Button sets the stepper motor start, stop, forward, inversion, acceleration and deceleration functionthat as an external interrupt source.
毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的步进电机控制系统
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内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于AT89C51单片机的步进电机控制系统设计学生姓名:学号:专业:自动化班级:自动化06-3班指导教师:基于AT89C51单片机的步进电机控制系统摘要步进电机是数字控制系统中的一种执行元件,它能按照控制脉冲的要求,迅速起动,制动,正反转和调速。
具有步距角精度高,停止时能自锁等特点,因此步进电机在自动控制系统中,特别是在开环的控制系统中得到了日益广泛的应用。
本文以单片机和环形脉冲分配器为核心设计的步进电机控制系统,通过软硬件的设计调试,实现步进电机能根据设定的参数进行自动加减速控制,使控制系统以最短的时间到达控制终点,而又不发生失步的现象;同时它能准确地控制步进电机的正反转,启动和停止。
硬件是以AT89C51单片机为核心的控制电路,主要包括:环形脉冲分配器、键盘显示电路、步进电机的驱动电路等。
软件部分采用C语言编程,主要包括键盘显示程序、步进电机的调速程序、停止判断程序等。
关键词:步进电机控制系统;调速;单片机Based on AT89C51 Single-chip ComputerStepping Motor Control SystemAbstractStepping motor is a kind of digital control system components. It can achieve quick start-up, positive inversion, stopping and speed control, according to the control pulse. It has high precision step angle, and can be self-locking when it keeps still. As these characteristics, stepping motor in automatic control system, especially in the open loop control system has been widely applied.This article mainly focuses on taking Single-chip Computer and cycle pulse distributor as the core, and designing the stepping motor control system. Through the design of the software and hardware debugging, it realizes controlling the step motor’s acceleration and deceleration automatically, according to parameter setting. Making the system arrive the end point with the shortest time, but not occur outing of step. Besides it can accurately achieve start-up, positive inversion and shutdown. Hardware takes AT89C51 as the core of control circuit, mainly including: cycle pulse distributor, keyboard and display circuit, stepping motor driving circuit, etc. Software part adopts the C language programming, mainly including keyboard and display program, stepping motor speed control program, stop judging program, etc.Key words: Stepping motor control system; speed control; Single-chip Computer目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题提出的背景和研究意义 (1)1.2 课题的主要研究内容 (2)1.3 本章小结 (2)第二章步进电机控制系统设计 (3)2.1 步进电机的原理 (3)2.1.1 三相单三拍通电方式 (3)2.1.2 三相双三拍通电方式 (5)2.1.3 三相六拍通电方式 (6)2.2 环形脉冲分配器 (8)2.3 续流电路 (12)2.3.1 二极管续流 (13)2.3.2 二极管—电阻续流 (14)2.4 步进电机驱动电路 (15)2.5 步进电机的变速控制 (17)2.5.1 变速控制的方法 (19)2.6 步进电机在自动生产线中的应用 (20)2.7 本章小结 (22)第三章控制系统硬件设计 (23)3.1 硬件系统设计原则 (23)3.2 控制系统组成 (23)3.3 主要元件的选择 (24)3.3.1 单片机的选择 (24)3.3.2 EPROM的选择 (25)3.3.3 可逆计数器的选择 (27)3.4 控制系统接口电路的设计 (27)3.4.1 环形脉冲分配器设计 (27)3.4.2 显示电路设计 (29)3.4.3 外部复位电路设计 (30)3.5 控制系统整体电路设计 (31)3.6 本章小结 (31)第四章控制系统软件设计 (32)4.1 软件系统设计原则 (32)4.2 步进电机控制系统功能设计 (32)4.3 主程序设计 (33)4.3.1 主程序工作过程 (33)4.3.2 主程序工作流程图 (34)4.3.3 定时器T0中断程序流程图 (34)4.4 Proteus仿真 (37)4.5 显示程序设计 (39)4.6 键盘程序设计 (39)4.7 调速程序设计 (41)4.7.1 20BY步进电机参数 (41)4.7.2 步进电机转速与频率的关系 (41)4.8 本章小结 (42)第五章结束语 (43)参考文献 (44)附录 (46)附录A 系统程序(C) (46)附录B 20BY步进电机转速与定时器定时常数关系表 (59)附录C 控制系统电路图 (62)致谢 (63)第一章引言1.1 课题提出的背景和研究意义由于步进电机不需要位置传感器或速度传感器就可以实现定位,即使在开环状态下它的控制效果也是令人非常满意的,这有利于装置或设备的小型化和低成本,因此步进电机在计算机外围设备、数控机床和自动化生产线等领域中都得到了广泛的应用。
基于plc控制的步进电机控制系统设计毕业论文
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基于PLC的步进电机控制系统设计机械电子专业 XXX指导教师 XXX摘要:以德国西门子公司小型可编程逻辑控制器S7—200为中央处理单元,以步进电机作为控制对象。
介绍了PLC的概念原理以及控制的优点,步进电机的概念及工作原理,现状以及发展方向。
PLC 与步进电动机一起结合起来有很高的研究价值与意义。
本文在介绍步进电机控制特点的基础上,重点研究了步进电机的控制策略。
设计了控制系统的硬件方案,并编写了相应的控制流程,测试了实际控制效果,并提出相应的整改措施,达到更加合理高效的目标。
对于使用步进驱动器的步进控制系统,控制器对步进电机的控制关键在于控制脉冲信号的产生。
介绍了使用该控制器产生控制脉冲信号的多种不同实现方法,进而实现对步进电机不同控制方法。
关键词:可编程逻辑控制器;步进电机;控制策略;控制流程The Research Of Stepper Control Method Motor Based On PLCStudent majoring in Machinery and electronics specialty XXXTutor XXXAbstract:With small Germany Siemens S7-200 programmable logic controller of the central processing unit, with stepping motor as control object. This paper introduces the concept of PLC principle and advantage of the control, the concept and working principle of stepper motor, the current situation and development direction. PLC combined with stepper motor has a high research value and significance. In this paper, based on the introduction to the characteristics of the stepper motor control, step motor control strategies are researched. Design the hardware of the control system scheme, and write the corresponding control process, test the actual control effect, and puts forward the corresponding rectification measures, achieve more reasonable and efficient. For using stepper drive stepper control system, the controller of stepper motor control is the key to control the generation of pulse signal. This paper introduces the control using the controller a variety of different implementation methods of the pulse signal, then the method to realize different control the stepper motor.Key words:Programmable logic controller; Stepping motor; The control strategy; Control the process引言伴随着经济的快速发展,科技的日新月异,产品更新换代周期缩短,生产效率有了更高的要求,特别是计算机技术的广泛的推广和普及,信息产业发挥了它无与伦比的优越性和高效性,其中可编程逻辑器件就有了更多的用武之地。
PLC控制步进电机的系统设计(毕业设计)
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摘要本文主要阐述了三相三拍步进电动机结构和步进电机原理,以及对步进电机的调速和正反转的研究。
采用PLC基本逻辑指令和常用指令的方法对步进电机调速很正反转控制。
步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比,其速度与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比,其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序,便可控制步进电机的输出位移量、速度和方向。
步进电机具有较好的控制性能,其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成,且可获得较高的控制精度,因而得到了广泛的应用。
SummaryThis paper describes the structure of three-phase three-beat stepper motors and stepper motor principle,and the stepper motor speed control and reversing research. Using PLC basic logic instructions and common method of instruction is reversing the stepper motor speed control.Stepper motor is a pulse signal into a linear displacement or angular displacement of the actuator.The output of the stepper motor displacement is proportional to the number of input pulses,the speed and unit time input pulses (ie pulse frequency)is proportional to its steering and pulse distribution phase stepper motor winding phase sequence of the.So long as the control command pulse number, frequency and phase sequence of the motor windings are energized,the output can be controlled stepper motor displacement, velocity and direction.Stepper motor has good control performance, and its start,stop,reverse and other changes in the way of any operation can be completed within a few pulses, and the availability of high control accuracy,and have been widely used。
基于STM32的步进电机控制系统-自动化本科毕业设计
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基于STM32的步进电机控制系统-自动化本科毕业设计本文简要介绍了自动化本科毕业设计的主题和目的,并概述了STM32步进电机控制系统的重要性和应用领域。
步进电机控制系统是现代自动化技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域,如机械加工、电子设备、机器人控制等。
该系统能够实现精确控制和位置定位。
然而,传统的步进电机控制系统存在一些限制,如运行效率低、系统稳定性差等。
因此,基于STM32的步进电机控制系统应运而生。
本科毕业设计的主题是基于STM32的步进电机控制系统的设计与实现。
通过使用STM32单片机,设计一个高效稳定的步进电机控制系统,能够实现精确的位置控制和运动控制。
该系统具有较高的运行效率和稳定性,能够应用于各种自动化领域,提高生产效率和产品质量。
关键词:步进电机控制系统,STM32,自动化,本科毕业设计步进电机是一种常见的电动机类型,具有特定的原理和工作方式。
它在自动化领域有广泛的应用。
本文将讨论步进电机的原理和工作方式,并介绍选择基于STM32的步进电机控制系统作为本科毕业设计主题的原因。
步进电机是一种将电脉冲信号转换为离散步进运动的电动机。
它通过电磁铁的启动顺序和定向,使得转子以角度的方式进行运动。
步进电机的原理基于电磁铁的电磁效应和磁性材料的性质来实现。
步进电机在自动化领域有许多应用。
例如,步进电机常被用于精密定位系统、数控机床、印刷机、纺织机械等领域。
它们的精确度、可靠性和可编程性使它们成为许多自动化系统中的理想选择。
选择基于STM32的步进电机控制系统作为本科毕业设计的主题有以下原因:STM32是一种广泛应用的单片机系列,具有强大的计算和控制能力。
STM32具有丰富的外设资源,能够满足步进电机控制系统的需求。
STM32提供了方便的开发环境和丰富的开发工具,使得设计和开发步进电机控制系统更加简便和高效。
基于STM32的步进电机控制系统可以在实践中验证和应用步进电机控制的原理和技术,对于学生来说具有一定的教育意义。
基于plc的步进电机控制系统设计毕业设计
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基于PLC步进电机控制系统摘要:随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
步进电机是将电脉冲信号变换成机械角位移的一种装置,每个脉冲使转轴步进一个步距角增量,输出角位移与输入脉冲数成正比,转速与输入脉冲成正比,转速与输入脉冲频率成正比。
步进电机的控制方式简单,属于开环控制,且无累积定位误差,有较高的定位精度,而PLC作为一种工业控制微机,是实现电机一体化的有力工具,因此基于PLC的步进电机控制技术已广泛用于数字定位控制中。
本控制系统的设计,由硬件设计和软件设计两部分组成。
其中,硬件设计主要包括步进电机的工作原理、步进电机的驱动电路设计、PLC的输入输出特性、PLC的外围电路设计以及PLC与步进电机的连接与匹配等问题的实现。
软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序,最终实现对步进电机转动方向及转动速度的控制。
本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。
关键词:步进电机、PLC、转速控制、方向控制Stepping motor control system based on PLC Abstract:With the development of microelectronics and computer technology, the stepper motor is increasing demanded, which is widely used in printers, electric toys and other consumer products, and CNC machine tools, industrial robots, medical equipment and other electrical machinery products, and is applied in the national economy in various fields. Researching of stepper motor control system to improve the control accuracy and response speed, energy conservation is so important.Stepper motor is a device which will transform electrical pulses into mechanical angular displacement so that Shaft of each pulse to a step angle stepping increment, SO output angular displacement is proportional to the input pulses, speed is proportional to the input pulse speed and speed is proportional to input pulse frequency. Stepper motor control is simple, is open-loop control, and no accumulation of positioning error, a high positioning accuracy,and the PLC as an industrial control computer, is a powerful tool for the integration of the motor, Therefore, the stepper motor control based on PLC technology has been widely used for digital positioning control.The control system consists of hardware and software design of two parts. Among them, the hardware design includes the working principle of stepper motor, stepper motor drive circuit design, PLC input and output characteristics, PLC and PLC external circuit connection with the stepper motor and matching Problem. Software design, including the main program and each module of the control program, ultimately realizes on the stepper motor rotation direction and rotation speed control This system has the intelligence, practicality and reliability features.Keywords: Stepper motor, PLC, speed control, direction control毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
步进电机控制系统设计 (毕业设计论文)概况
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附一:封面**********学院毕业设计(论文)题目:步进电机控制系统设计专业:班级:姓名:学号:指导教师:2055 年 5 月 5 日附二:成绩评议表*************学院毕业设计(论文)成绩评议中文摘要1、步进电机概述列出了步进电机的特点、技术参数和分类,并阐述了详细调速原理。
2、方案的论证确定了步进电机的控制方法、驱动方式、驱动电路以及基本方案。
3、硬件电路的设计对单片机、步进电机、驱动电路、显示电路与键盘、反馈电路进行了选择,并设计了电源电路、抗干扰及看门狗电路。
4、软件的设计对显示子程序、键盘子程序、驱动程序流程进行了设计,并绘制了正反转程序流程图。
5、总结关键词:步进电机单片机调速系统目录前言-----------------------------------------------05第一章步进电机概述---------------------------------061.1 步进电机的特点-----------------------------061.2 步进电机的技术参数-------------------------071.2.1步进电机的基本参数---------------------071.2.2步进电机动态指标及术语-----------------081.3步进电机的分类------------------------------101.4步进电机详细调速原理------------------------12 第二章方案的论证-----------------------------------142.1控制方式的确定------------------------------142.2驱动方式的确定------------------------------162.3驱动电路的选择------------------------------172.4基本方案的确定------------------------------18 第三章硬件电路的设计-------------------------------203.1单片机的选择--------------------------------203.1.1单片机的选择---------------------------203.1.2主要特性-------------------------------223.2步进电机的选择------------------------------233.2.1三相单三拍通电方式---------------------243.2.2三相双三拍通电方式---------------------253.3驱动电路的选择------------------------------293.4显示电路与键盘的选择------------------------313.5反馈电路的选择------------------------------34 第四章软件的设计-----------------------------------374.1显示子程序的设计----------------------------374.2键盘子程序的设计----------------------------374.3驱动程序流程的设计--------------------------384.4正反转程序流程图----------------------------394.4.1正反转程序流程图----------------------394.4.2转速快慢程序流程图--------------------404.4.3定时中断流程图------------------------41 五总结-------------------------------------------42前言步进电机最早是在1920年由英国人所开发。
(完整版)基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计
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(完整版)基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计基于PLC的步进电动机的控制系统学院:继续教育学院专业:机械设计制造及自动化学生姓名:吴延东指导教师:张辉2014 年8 月毕业设计(论文)答辩成绩评定专业毕业设计(论文)第答辩委员会于年月日审定了班级学生的毕业设计(论文)。
设计(论文)题目:设计(论文)共页。
毕业设计(论文)答辩委员会意见:成绩:专业毕业设计(论文)答辩委员会主任委员(签字)摘要本课题使用PLC为西门子S7-200 CN系列PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY。
其基本情况为:CPU224XPCN,24VDC电源,24VDC 输入,24VDC输出,6ES7 214-2AD23-0XB8,集成14输入/10输出共24个数字量I/O点,2输入/1输出共3个模拟量I/O点,可连接7个扩展模块,最大扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。
22K字节程序和数据存储空间,6个独立的高速计数器(100KHz),2个100KHz的高速脉冲输出,4个上升沿和4个下降沿边沿中断,2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
本机还新增多种功能,如内置模拟量I/O,位控特性,自整定PID功能,线性斜坡脉冲指令,诊断LED,数据记录及配方功能等,是具有模拟量I/O 和强大控制能力的新型CPU,用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
关键词:步进电动机PLC 正反转与加减速控制Ⅰ目录第1章引言 (1)1.1 PLC的介绍 (1)1.2步进电机的介绍 (1)第2章步进电机 (2)2.1步进电机工作原理 (2)2.1.1步进电机结构 (2)2.1.2旋转过程 (4)2.1.3力矩 (5)2.1.4步进电机的分类 (5)3.2 步进电机控制方式及运行方式 (6)3.3 脉冲和角度的关系 (7)第3章步进电机控制系统设计 (8)3.1步进电机模拟控制 (8)3.1.1控制流程分析 (8)3.1.2 I/O 分配表 (9)3.2步进电机流程图 (10)3.3步进电机接线图 (11)3.4梯形图的设计 (12)第4章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)Ⅱ第1章引言1.1 PLC的介绍可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
基于C51单片机的步进电机控制系统设计毕业设计
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摘要本设计中首先介绍了步进电机的工作原理、控制特点和运行状态,然后给出了步进电机的单片机控制系统的总体设计方案。
在这个控制系统中,单片机选用AT89C51,其作为控制核心,担负着产生脉冲,发送、接受控制命令等任务;脉冲分配采用硬件方法,由8713接收到单片机的控制信号后产生相应的控制脉冲,避免了软件法在不停地产生脉冲时占用的时间;采用单电压驱动的方法驱动电机带动负载运行;利用键盘、显示专用芯片8279能够以较简单的硬件电路和较少的软件开销实现微型机与键盘和LED显示器接口。
本设计最后详细介绍了硬件部分和软件部分的实现方法。
关键词:单片机;步进电机;速度控制;ZLG7290;显示器AbstractThe design introduces the working principle of stepper motor, control features and operations, and then gives the stepper motor microcontroller control system design programs. In this control system, the SCM selecting AT89C51, the control center of the shoulder produces pulses, sending, receiving control commands and other tasks; pulse distribution method using hardware from the 8713 chip control signals received resulting from the corresponding control pulse, to avoid software method to generate pulses in constant time occupied; adopt a single voltage-driven approach drive motor to drive the load operation; use of keyboard, display 8279 can be dedicated to simple hardware and less software overhead to achieve keyboard and LED display interface. Finally introduce the hardware and software implementation methods in detail.Key words: SCM; stepper motor; speed control;ZLG7290;display;目录摘要 (I)Abstract .................................................... I I第一章绪论 (1)1.1步进电机概述 (1)1.2课题研究的主要内容 (2)1.2.1研究内容 (2)1.2.2论文安排 (2)第二章步进电机控制系统设计方案 (3)2.1步进电机的系统 (3)2.2步进电机的失步现象 (5)2.3步进电机控制系统的组成 (6)2.4系统的控制过程 (7)第三章步进电机控制系统硬件部分 (9)3.1硬件电路图 (9)3.2采用51系列单片机AT89C51作为控制器 (10)3.2.1 AT89C51的主要性能 (10)3.2.2 AT89C51引脚功能说明 (10)3.3步进电机的驱动电路 (15)3.4 LED显示电路 (16)3.4.1 LED显示器的结构原理 (16)3.4.2 LED显示接口 (18)3.5可编程键盘/显示控制器ZLG7290电路工作原理 (19)3.5.1 ZLG7290概述 (19)3.5.2管脚、引线与功能 (21)3.5.3 ZLG7290键盘、显示接口电路设计 (24)3.6脉冲分配 (26)第四章步进电机控制系统软件部分 (30)4.1定时器中断服务 (30)4.1.1定时器初值 (30)4.1.2定时器中断服务子程序 (31)4.2 速度控制 (31)第五章总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)第一章绪论本章将简要介绍步进电机的发展过程、步进电机在日常生活中的广泛应用、步进电机作为数字控制电动机的主要特点以及本次研究的主要内容和论文安排。
基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文
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基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文目录基于PLC步进电机控制系统的设计.............................................. I 摘要........................................................................ I Stepping motor control system based on PLC (II)Abstract ................................................................... II 第一章绪论. (1)1.1 PLC的发展及应用前景 (1)1.1.1 可编程控制器(PLC)的发展趋势 (1)1.1.2 可编程控制器(PLC)的应用领域 (1)1.1.3 PLC的应用前景 (1)1.2 提出问题 (2)1.2.1 机床滑台类型及控制 (3)1.2.2 本文的工作目的及意义 (3)1.2.3 本文的主要目的及意义 (3)1.3 系统功能 (4)第二章 PLC概述 (5)2.1 PLC的产生与发展 (5)2.1.1 PLC的产生及定义 (5)2.1.2 PLC的发展 (6)2.2 PLC的特点与功能 (7)2.2.1 PLC的特点 (7)2.2.2 PLC的功能 (7)2.3 PLC的结构 (8)2.4.1 梯形图 (9)2.4.2 语句表 (11)2.4.3 顺序功能图 (11)第三章步进电机概述 (12)3.1 步进电机工作原理 (12)3.2 步进电机的特性 (12)3.3 步进电机的分类 (13)3.4 步进电机驱动器的直流供电电源的确定 (13) 3.5 步进电机使用时的注意事项 (14)3.6 步进电机驱动器的细分原理及一些相关说明 (14) 3.7 反应式步进电机 (15)3.8本设计所用步进电机 (18)第四章总体方案设计 (19)4.1数控滑台的控制方法 (19)4.1.2进给速度控制 (19)4.1.3 进给方向控制 (19)4.2 PLC控制系统设计 (19)4.3 PLC控制系统的接地方法 (20)4.4步进电机的控制 (20)4.4.1步进电机的起停控制 (21)4.4.2步进电机的加减速控制 (21)4.4.3 步进电机的换向控制 (22)4.5 本章小结 (22)第五章数控滑台的设计 (23)5.1总体设计方案的确定 (23)5.2 机械部分设计计算 (23)第六章设计硬件电路 (36)6.1 硬件电路总体分析 (36)6.2总体设计分析图 (36)6.3电路总体设计 (36)6.4步进电机的驱动电路 (38)第七章软件设计 (44)7.1 可编程控制器(PLC)的工作原理 (44)7.2存储空间的计算 (47)7.3可编程控制器(PLC)提供的编程语言 (47)7.4 PLC编程中难点介绍 (49)7.4.1驱动电源的特殊性 (49)7.4.2用功能指令构建控制程序的有关问题 (49)7.5 PLC梯形图 I/O分配表 (50)第8章 GX Developer软件程序模拟运行 (51)8.1 程序运行图文说明 (51)结论 (68)附录 (69)1、流程图 (69)2、控制系统设计步骤 (69)参考文献 (71)1、参考资料 (71)2、参考论文 (72)外文文献 (74)中文翻译 (78)致谢 (81)第一章绪论1.1 PLC的发展及应用前景PLC 工艺自从出现一直到今天,已经由最初的接线逻辑发展到了储存逻辑,目前被大量的应用到众多的行业之中。
步进电机驱动控制系统设计-任务书
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二、题目的具体要求
[2]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计.北京:北京航空航天大学出版社,2007.2
[3]刘宝廷.步进电动机及其驱动控制系统.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997.1
指导教师签字年月日
负责教师签字年月日
1、以MCS-51为处理核心,设计步进电机的驱动控制电路;
2、“步进方向”、“步进速度”可通过键盘设定;
3、电机工作状态和运行参数能够在在显示。
4、毕业设计论文不少于20000字;
5、翻译与专业相关的外文资料不少于3000字。
三、主要参考文献
[1]杨辉媛.基于AT89C51单片机步进电机控制系统设计.舰船电子工程,2008.8
沈阳航空航天大学
毕业设计(论文)任务书
学院
专业
班级
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指导教师
负责教师
毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目步进电机驱动控制系统设计
毕业设计(论文)时间年月日至年月日
毕业设计(论文)进行地点
毕业设计(论文)内容及要求:
一、主要内容
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件,由于步进电机具有控制方便、体积小等特点,所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和计算机外围设备中得到广泛应用。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用,为步进电动机的应用开辟了广阔前景,使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现,既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性,可靠性及多功能性。
PLC的步进电机控制系统毕业设计
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摘要:设计一种基于PLC的步进电机控制系统, 通过微型变速箱将步进电机角位移转化为直线位移, 进而带动直线伸缩机构运行。
该系统结构简单、性能稳定、经济价值和使用效果突出, 能够满足毫米级精确位移的使用需求。
关键词: PLC; 步进电机; 驱动器; 脉冲;方向。
Abstract: A kind of stepmo tor contro l system is designed based on PLC, which translates the angu lardisplacement of the stepmo tor to linear d isplacement bym in igearbox, and consequent ly drives the linear flex iblefram ework. The system canmeet the requ irement ofm illimeter level and has the character istics o f simple configuration, steadyperformance, good f inanc ial va lue and feasib ility.Key words: PLC; step motor; drive; Pulse; direction。
目录第1章绪论 (1)设计背景 (1)系统设计的任务 (3)本章小结 (3)第2章步进电机及PLC简介 (4)步进电机简介 (4)PLC的发展概述 (8)PLC技术在步进电机控制中的应用 (8)本章小结 (10)第3章PLC控制步进电机工作方式的选择 (11)常见的步进电机的工作方式 (11)步进电机控制原理 (12)PLC控制步进电机的方法 (12)PLC控制步进电机的设计思路 (13)本章小结 (15)第4章FX2N控制步进电机硬件设计 (16)三菱FX2nPLC的介绍 (16)步进电机的选择 (18)步进电机驱动电路设计 (20)PLC驱动步进电机 (21)步进电机驱动器的使用说明 (22)I/O接线图 (24)本章小结 (25)第5章控制系统的程序设计 (26)本设计相关指令介绍 (26)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论设计背景步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机,传统电动机作为机电能量转换装置,在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。
高精度步进电机控制系统毕业设计
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目录0 前言 (1)1 绪论 (2)1.1 步进电机概述 (2)1.2 步进电机的特征 (2)1.3 步进电机驱动系统概述 (3)1.4 国内外研究概况及发展趋势 (4)2 混合式步进电机及其工作原理 (6)2.1 混合式步进电机的结构特点 (6)2.2 混合式步进电机的基本工作原理 (6)2.3 混合式步进电机的控制特点 (9)2.3.1 转矩矢量分析 (9)2.3.2 绕组通电方式 (10)2.3.3 步距角的控制 (10)2.4 步进电机的运行特性 (11)2.4.1 静态运行状态 (11)2.4.2 步进运行状态 (12)2.4.3 连续运转状态 (14)3 步进电机驱动系统 (15)3.1 步进电机驱动系统简介 (15)3.2 步进电机驱动器的特点 (15)3.3 步进电机相绕组的电气特性 (16)3.4 混合式步进电机的驱动电路分类和性能比较 (18)3.4.1 双极性驱动器与单极性驱动器 (18)3.4.2 单电压驱动方式 (20)3.4.3 高低压驱动方式 (20)3.4.4 斩波恒流驱动 (22)3.4.5 调频调压驱动 (23)3.5 混合式步进电机的细分驱动 (23)3.5.1 细分驱动原理 (23)3.5.2 细分驱动的特点 (24)3.5.3 恒转矩等步距角细分 (24)3.6 正弦脉宽调制技术原理及其控制方式 (27)3.6.1 脉宽调制技术(PWM)的基本原理 (27)3.6.2 三相SPWM电路构成和工作原理 (29)3.6.3 SPWM的调制方式 (31)3.6.4 电流追踪型PWM控制 (32)4 系统架构与硬件电路的实现 (36)4.1 整体硬件结构 (36)4.2 系统硬件电路设计 (36)4.2.1 单片机控制电路 (36)4.2.2 电平转换与第三相正弦波合成电路 (39)4.2.3 电流反馈和比例积分电路 (41)4.2.4 脉宽调制电路 (42)4.2.5 IR2130电路 (44)4.2.6 开关电源电路 (47)4.2.7 步进电机显示和键处理电路 (48)4.3 硬件电路板的制作 (49)5 系统软件设计 (52)5.1 系统软件总体结构 (52)5.2 系统开发软硬件环境 (52)5.3 步进电机控制主程序设计 (53)5.4 步进电机细分驱动程序设计 (54)5.5 步进电机显示和键处理程序设计 (55)5.6 其他程序模块设计 (56)5.6.1 位置程序模块设计 (56)5.6.2 加减速模块 (57)6 结论 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录A (61)附录B (67)***大学毕业设计(论文)0 前言步进电机又称为脉冲电动机,是数字控制系统中的一种执行元件。
毕业设计步进电机
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毕业设计步进电机毕业设计步进电机引言:步进电机是一种常用的电动机类型,其特点是精度高、可控性强、适用范围广。
在各种自动化设备中,步进电机常被用于控制精确的位置和运动。
本文将介绍步进电机的原理、应用以及在毕业设计中的一些可能的应用场景。
一、步进电机的原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械转动的电动机。
其工作原理是通过控制电流的大小和方向,使得电机的转子按照一定的步进角度进行旋转。
步进电机通常由定子和转子两部分组成,其中定子上有多个线圈,通过控制线圈的通断,可以控制电机的运动。
二、步进电机的应用步进电机在各个领域中都有广泛的应用。
在工业自动化领域,步进电机常被用于控制机械臂、印刷机、纺织机等设备的运动。
在家用电器中,步进电机常被用于控制洗衣机、冰箱、空调等设备的转动。
此外,步进电机还常被用于医疗设备、航空航天等领域。
三、步进电机在毕业设计中的应用在毕业设计中,步进电机可以应用于各种控制系统的设计中。
例如,可以将步进电机用于设计自动门系统,通过控制电机的转动,实现门的开关。
另外,步进电机还可以用于设计智能车辆的导航系统,通过控制电机的转动,实现车辆的方向控制。
此外,步进电机还可以用于设计机械臂的运动控制系统,通过控制电机的转动,实现机械臂的精确位置控制。
四、步进电机的优势和挑战步进电机相比其他电机类型具有一些独特的优势。
首先,步进电机具有高精度的位置控制能力,可以实现精确的运动控制。
其次,步进电机具有良好的可控性,可以通过控制电流和脉冲信号实现精确的运动控制。
然而,步进电机也存在一些挑战。
例如,步进电机在高速运动时容易产生振动和噪音。
此外,步进电机的功率密度相对较低,不能承受过大的负载。
结论:步进电机作为一种常用的电动机类型,具有广泛的应用前景。
在毕业设计中,步进电机可以应用于各种控制系统的设计中,实现精确的位置和运动控制。
然而,步进电机也存在一些挑战,需要在设计中加以考虑。
未来随着科技的发展,步进电机的性能和应用领域还将不断扩大。
步进电机控制系统设计毕业设计
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附表:附表 A学生用表1.唐山学院毕业设计(论文)开题报告2.毕业设计 ( 论文 ) 中期检查表(学生用)3.唐山学院优秀毕业设计 ( 论文 ) 审批表附表 B指导教师用表1.首次指导毕业设计 ( 论文 ) 教师审批表2.唐山学院毕业设计(论文)题目申报表3.唐山学院毕业设计(论文)任务书4.毕业设计 ( 论文 ) 指导记录(教师用)5.唐山学院优秀毕业设计(论文)指导教师审批表附表 C系、教研室用表1.唐山学院毕业设计(论文)题目汇总表2.毕业设计(论文)选题工作总结3.毕业设计 ( 论文 ) 答辩委员会及答辩小组组成名单4.唐山学院毕业设计(论文)成绩汇总表5.唐山学院毕业设计 ( 论文 ) 工作总结附表 D评阅用表1.毕业设计 ( 论文 ) 指导教师评议书 (1)2.毕业设计 ( 论文 ) 评阅教师评议书 (2)3.毕业设计 ( 论文 ) 答辩小组评议书 (3)4.答辩委员会意见5.毕业设计 ( 论文 ) 评议书 (4) ( 二次答辩专用 )附件E其它1.唐山学院毕业设计(论文)撰写规范2.唐山学院毕业设计(论文)规范样本附表 A1唐山学院毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目:步进电机控制系统设计系别: __________机电工程系 _______________专测控技术与仪器业: _________________________刘耀程姓名: _________________________张帆指导教师: _________________________辅导教师: _________________________年月日题目类型(打√选择)设计()论文()一、文献综述1步进电机的基本原理与优缺点:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。
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附表A 学生用表1.唐山学院毕业设计(论文)开题报告2.毕业设计(论文)中期检查表(学生用)3.唐山学院优秀毕业设计(论文)审批表附表B 指导教师用表1.首次指导毕业设计(论文)教师审批表2.唐山学院毕业设计(论文)题目申报表3.唐山学院毕业设计(论文)任务书4.毕业设计(论文)指导记录(教师用)5.唐山学院优秀毕业设计(论文)指导教师审批表附表C 系、教研室用表1.唐山学院毕业设计(论文)题目汇总表2.毕业设计(论文)选题工作总结3.毕业设计(论文)答辩委员会及答辩小组组成名单4.唐山学院毕业设计(论文)成绩汇总表5.唐山学院毕业设计(论文)工作总结附表D 评阅用表1.毕业设计(论文)指导教师评议书(1)2.毕业设计(论文)评阅教师评议书(2)3.毕业设计(论文)答辩小组评议书(3)4.答辩委员会意见5.毕业设计(论文)评议书(4) (二次答辩专用)附件E 其它1.唐山学院毕业设计(论文)撰写规范2.唐山学院毕业设计(论文)规范样本唐 山 学 院毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目: 步进电机控制系统设计系 别:__________机电工程系_______________专 业:_________________________ 姓 名:_________________________ 指 导 教 师:_________________________ 辅 导 教 师:_________________________年 月 日张帆刘耀程测控技术与仪器说明:文献综述栏目字数本科生不少于1000字,专科生不少于500字。
附表A2毕业设计(论文)中期检查表(学生用)附表A3唐山学院优秀毕业设计(论文)审批表附表B1首次指导毕业设计(论文)教师审批表系 :唐山学院毕业设计(论文)题目申报表系:专业:填写日期:唐山学院毕业设计(论文)任务书1系专业班姓名:毕业设计(论文)时间:年月日至年月日附表B4毕业设计(论文)指导记录(教师用)指导教师:班级:学生姓名:附表B5唐山学院优秀毕业设计(论文)指导教师审批表系(部):唐山学院毕业设计(论文)题目汇总表系班级专业毕业设计(论文)选题工作总结附表C3唐山学院届毕业设计(论文)答辩委员会及答辩小组组成名单系:专业:填表日期:年月日系印章附表C4唐山学院毕业设计(论文)成绩汇总表专业:班级:填表日期:填表人:注:1、毕业设计总成绩由指导教师评定成绩(满分40分)、评阅教师评定成绩(满分20分)和答辩成绩(满分40分)三部分构成;2、外审成绩不及格者在备注栏进行说明。
附表C5唐山学院毕业设计(论文)工作总结(届毕业生)系(部):(公章)唐山学院教务处制表一、毕业设计(论文)指导教师情况二、校企联合指导毕业设计情况三、毕业设计(论文)题目情况四、毕业设计(论文)成绩分布情况五、院级优秀毕业设计(论文)、优秀毕业设计(论文)指导教师情况八、对毕业设计(论文)管理工作评价九、存在的问题及改进意见注:可以附页。
答辩委员会意见附表D5毕业设计(论文)评议书(4) (二次答辩专用)附件E1唐山学院毕业设计(论文)撰写规范为加强毕业设计(论文)工作的规范化管理,保证毕业设计(论文)质量,按照我院毕业设计(论文)工作管理规定,根据实际情况,特制定毕业设计(论文)撰写规范。
1.毕业设计(论文)结构及要求1.1 毕业设计(论文)资料组成毕业设计(论文)资料由下列内容组成:①题目申报表;②任务书;③开题报告;④中期检查表;⑤毕业设计(论文)文本;⑥指导教师、评阅教师和答辩小组评议书;⑦答辩委员会意见;⑧指导记录等。
以上所列资料均应按教务处设计的模版中所给定的格式,把项目填写齐全。
1.2 毕业设计(论文)文本的组成毕业设计(论文)文本由下列内容组成:①中、外文摘要;②目录;③正文;④谢辞;⑤参考文献;⑥附录;⑦外文资料翻译。
1.2.1 中、外文摘要及关键词摘要是毕业设计(论文)的主要内容和评论的简短陈述,主要是说明研究工作的目的、方法和结论。
摘要应具有独立性,应排除在本学科领域已成为常识的内容,要独立成文,选词用语要避免与全文尤其是前言和结论部分雷同。
结构要严谨,表达要简明,语义要确切,要客观陈述,不宜加主观评价。
摘要中通常不用图表、化学结构式以及非通用的符号和术语。
毕业设计(论文)的摘要包含中文摘要和外文摘要。
关键词是从设计或论文中选取出来,用以表示全文主题内容信息的单词或术语。
关键词不宜用非通用的符号和分子式。
关键词的个数为3-8个。
中、外文关键词应一一对应。
1.2.2目录目录由毕业设计(论文)各部分内容的顺序号、名称和页码组成,目录应该用“…………”符号连接名称与页码。
要求标题层次清晰,目录中标题应与正文中标题一致。
1.2.3正文毕业设计(论文)的正文包括前言(引言)、主要内容、结论三个部分。
正文内容序号为:1;1.1;1.1.1;1.1.1.1等。
1.2.3.1 前言(引言)前言(引言)主要说明研究工作的目的、内容,对前人工作的评述以及理论分析、研究设想、研究方法、实验设计、预期结果和意义等。
1.2.3.2 主要内容设计(论文)主要内容是作者对研究工作的详细表述。
它占全文的绝大部分,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;基本概念和理论基础;模型及实验方案的拟定、实施和分析;设计计算的方法和内容;理论论证,理论在课题中的应用及课题得出的结果和讨论等,具体要求如下:(1)理论分析部分应写明所作的假设及其合理性,所用的分析方法、计算方法、实验方法等那些是他人用过的,那些是自己改进的,那些是自己创造的,以便指导教师审查和纠正,篇幅不宜过多,应以简练的文字概略地表达。
(2)对于用实验方法研究的课题,应具体说明实验用的装置、仪器的性能,并应对所用装置、仪器做出检验和标定。
对实验的过程和操作方法,力求叙述简明扼要,对人所共知的内容或细节内容不必详述。
(3)对于经过理论推导达到研究目的的课题,内容要精心组织,做到概念准确,判断推理符合客观事物的发展规律,要做到言之有序,言之有理,以论点为中心,组成完整而严谨的内容整体。
正文中的图、表格按下述要求处理:正文中的图主要包括曲线图、示意图、图解、流程图、记录图、照片等。
对于图,要有图号及简短确切的题名,图号按顺序编号,并居中置于图下。
对于图纸,要求图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释使用工程字书写。
提倡使用计算机绘图。
表格的编排一般是内容和测试项目由左向右横读,数据依序竖排。
要有表格号、表格名及必要的说明,居中置于表格的上方,表格中文字符号的字体应比正文小一号。
1.2.3.3 结论结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,应包括所得结果与已有结果的比较和本课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。
结论集中反映作者的研究成果,表达作者对所研究的课题的见解,是全文的思想精髓,是文章价值的体现,结论要写得概括、简短。
撰写时应注意以下几点。
(1)结论要简洁、明确,措辞应严密,且又容易被人领会;(2)结论应反映个人的研究工作,属于他人已有过的结论要少提;(3)要实事求是地介绍自己研究的成果,切忌言过其实,在无充分把握时应留有余地,因为科学问题的探索是永无止境的。
1.2.4 谢辞(致谢)谢辞(致谢)是对给予帮助、指导和协助完成研究工作以及提供各种条件的单位和个人表示的感谢,也是对他人劳动的尊重。
1.2.5 参考文献参考文献,是论文的重要组成部分。
所列出的文献,应当是作者亲自阅读或引用过的,不应转录他人文后的文献。
在写资料出处时一定要亲自核实,不要出现差错。
指导者与评阅者应进行核实查对,以保证其真实可靠。
所引用的文献,应是公开出版的刊物,内部刊物一般不引用。
参考文献的著录,按著者/题名/出版事项等顺序排列:期刊——著者,题名,期刊名称,出版年,卷号(期号),起始页码。
书籍——著者,书名,版次(第一版不标注),出版地,出版者,出版年,起始页码。
1.2.6 附录为了材料的完整性,编入正文有显过繁,而又能比正文提供更多信息的内容可考虑编写附录。
附录主要包括以下内容:正文中所使用公式的推导;研究方法和技术的更深入叙述;以备查读所需的辅助性工具或表格;使用的主要符号、意义、单位、缩写、程序全文及说明等。
1.2.7 外文资料翻译外文资料翻译要求表述准确,语言通顺,要有标题、署名、正文、著录等项目。
2.毕业设计(论文)打印格式2.1 打印及纸张根据教务处提供的模版格式,毕业设计(论文)原则上使用A4规格的纸张打印。
2.2 字号及字体论文题目……………………………黑体二号“摘要”字样………………………黑体三号摘要正文……………………………宋体小四关键词………………………………宋体小四论文正文第一层次的题序和标题………黑体三号第二层次的题序和标题………黑体小三第三层次的题序和标题………黑体四号正文……………………………宋体小四页码……………………………五号居中3.毕业设计(论文)装订顺序毕业设计(论文)装订顺序依次为封面、任务书、指导教师及评阅教师评阅书、答辩委员会成绩评定书、毕业设计(论文)文本、封底等。
教务处2010年1月16日。