步进电机实验报告
步进电机实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握步进电机的驱动方式及其控制方法。
3. 学会使用常用实验设备进行步进电机的调试和测试。
4. 了解步进电机在不同应用场景下的性能表现。
二、实验设备1. 步进电机:选型为双极性四线步进电机,型号为NEMA 17。
2. 驱动器:选型为A4988步进电机驱动器。
3. 控制器:选型为Arduino Uno开发板。
4. 电源:选型为12V 5A直流电源。
5. 连接线、连接器、电阻等实验配件。
三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。
它具有以下特点:1. 转动精度高,步距角可调。
2. 响应速度快,控制精度高。
3. 结构简单,易于安装和维护。
4. 工作可靠,寿命长。
步进电机的工作原理是:通过控制驱动器输出脉冲信号,使步进电机内部的线圈依次通电,从而产生步进运动。
四、实验步骤1. 搭建实验电路(1)将步进电机连接到驱动器上,确保电机线序正确。
(2)将驱动器连接到Arduino Uno开发板上,使用连接线连接相应的引脚。
(3)连接电源,确保电源电压与驱动器要求的电压一致。
2. 编写控制程序(1)使用Arduino IDE编写程序,实现步进电机的正转、反转、调速等功能。
(2)通过串口监视器观察程序运行情况,调试程序。
3. 调试步进电机(1)测试步进电机的正转、反转功能,确保电机转动方向正确。
(2)调整步进电机的转速,观察电机运行状态,确保转速可调。
(3)测试步进电机的步距角,确保步进精度。
4. 实验数据分析(1)记录步进电机的正转、反转、调速等性能参数。
(2)分析步进电机的运行状态,评估其性能。
五、实验结果与分析1. 正转、反转测试步进电机正转、反转功能正常,转动方向正确。
2. 调速测试步进电机转速可调,调节范围在1-1000步/秒之间。
3. 步距角测试步进电机的步距角为1.8度,与理论值相符。
4. 实验数据分析步进电机的性能指标符合预期,可满足实验要求。
步进电动机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电动机的工作原理和驱动方式。
2. 掌握步进电动机的驱动电路设计方法。
3. 熟悉步进电动机的控制程序编写和调试方法。
4. 掌握步进电动机的速度和方向控制方法。
二、实验器材1. 步进电动机一台2. 步进驱动器一台3. 单片机实验板一块4. 电源模块一块5. 连接线若干6. 示波器一台7. 电脑一台三、实验原理步进电动机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机,其特点是输出角位移与输入脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。
步进电动机的驱动电路主要由驱动器和控制电路组成。
驱动器负责将单片机输出的脉冲信号转换为步进电动机所需的驱动信号,而控制电路则负责生成步进电动机所需的脉冲信号。
四、实验步骤1. 步进电动机驱动电路设计(1)根据步进电动机的型号和规格,选择合适的驱动器。
(2)设计驱动电路原理图,包括驱动器、单片机、电源模块等。
(3)焊接驱动电路,并检查无误。
2. 步进电动机控制程序编写(1)编写步进电动机控制程序,包括初始化、脉冲生成、速度和方向控制等模块。
(2)通过示波器观察脉冲信号的波形,确保脉冲信号符合步进电动机的要求。
(3)调试程序,确保步进电动机能够按照预期运行。
3. 步进电动机速度和方向控制(1)通过调整脉冲频率控制步进电动机的转速。
(2)通过改变脉冲信号的顺序控制步进电动机的转动方向。
(3)观察步进电动机在不同速度和方向下的运行情况,分析控制效果。
五、实验结果与分析1. 步进电动机驱动电路设计成功,步进电动机能够按照预期运行。
2. 步进电动机控制程序编写成功,能够实现速度和方向控制。
3. 通过调整脉冲频率,步进电动机的转速在0-300转/分钟范围内可调。
4. 通过改变脉冲信号的顺序,步进电动机的转动方向可在正转和反转之间切换。
5. 实验结果表明,步进电动机的速度和方向控制方法可行,控制效果良好。
六、实验总结本次实验成功地实现了步进电动机的驱动电路设计、控制程序编写和速度、方向控制。
步进电机实训报告
步进电机实训报告步进电机是一种控制精度高、速度稳定的电动机,广泛应用于数控机床、印刷设备、机器人等领域。
为了更好地学习和了解步进电机的工作原理和控制方法,我们在实训课程中进行了相关的实验。
以下是我对步进电机实训的报告。
一、实训目的通过本次实训,我们的目标是:1.了解步进电机的基本原理和工作方式。
2.学习步进电机的控制方法,包括常用的全步进控制和半步进控制。
3.掌握使用驱动器控制步进电机的操作方法。
4.实践操作步进电机的编程控制。
二、实训内容1.步进电机原理的学习在实训前,我们首先对步进电机的原理进行了学习。
步进电机是一种开环控制的电机,它通过移动固定步长来达到精确控制位置的目的。
其原理是利用电磁场的相互作用驱动旋转。
2.步进电机的控制方法在实训中,我们学习了两种常用的步进电机控制方法,全步进和半步进。
全步进控制是通过依次激活步进电机的每个线圈来实现的。
半步进控制是在全步进的基础上,再控制每一步的子步进。
3.步进电机驱动器的使用在实验中,我们使用了步进电机驱动器来控制步进电机的运行。
驱动器可以根据输入的控制信号来确定步进电机的运转方式,如指定转向、旋转角度等。
4.步进电机编程控制最后,我们进行了编程实验进行步进电机的控制。
通过编写程序,我们可以实现控制步进电机的转向和角度,从而实现具体的应用。
三、实训过程1.初步了解步进电机的工作原理和构造。
在实训开始前,我们先进行了步进电机原理和构造的简要介绍,包括电机的基本组成部分和工作原理等。
2.学习步进电机的控制方法。
我们学习了全步进和半步进控制方法的原理和实现方式,了解了各自的特点和适用范围。
3.实际操作步进电机驱动器。
我们进行了驱动器的安装和设置,根据实验要求设置步进电机的参数,如转向、转速等。
4.编写程序进行步进电机控制。
通过编写程序,我们实现了步进电机的控制。
在程序中,我们可以设定电机的运转方式、旋转角度和速度等,并对其进行调试。
四、实训总结通过本次步进电机实训,我们深入了解了步进电机的原理和控制方法,学习了步进电机的驱动器使用和编程控制技术。
步进电机控制实验报告
步进电机控制实验报告一、实验要求利用P0输出脉冲序列,74LS244输入开关量,开关K2-K8控制步进电机转换(分6挡),K0、K1控制步进电机转向。
必须要K2-K8中一开关和K0、K1中一开关同时为‘1’时步进电机才启动,其他情况步进电机不工作。
步进电机驱动原理是通过对它每线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。
驱动电路又脉冲信号来控制,所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。
微电脑控制步进电机最合适。
二、试验目的1、了解步进电机控制的基本原理。
2、掌握控制步进电机转动编程方法。
三、步进电机工作原理步进电机是将给定的电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
给定一个电脉冲信号,步进电机转子就转过相应的角度,这个角度就称作该步进电机的步距角。
目前常用步进电机的步距角大多为1.8度(俗称一步)或0.9度(俗称半步)。
以步距角为0.9度的进步电机来说,当我们给步进电机一个电脉冲信号,步进电机就转过0.9度;给两个脉冲信号,步进电机就转过1.8度。
以此类推,连续给定脉冲信号,步进电机就可以连续运转。
由于电脉冲信号与步进电机转角存在的这种线性关系,使得步进电机在速度控制、位置控制等方面得到了广泛的应用。
步进电机的使用至少需要三个方面的配合,一是电脉冲信号发生器,它按照给定的设置重复为步进电机输送电脉冲信号,目前这种信号大多数由可编程控制器或单片机来完成;二是驱动器(信号放大器),它除了对电脉冲信号进行放大、驱动步进电机转动以外,还可以通过它改善步进电机的使用性能,事实上它在步进电机系统中起着重要的作用,一般一种步进电机可以根据不同的工况具有多种驱动器;三是步进电机,它有多种控制原理和型号,现在常用的有反应式、感应子式、混合式等。
步进电机的速度控制是通过输入的脉冲频率快慢实现的。
当发生脉冲的频率减小时,步进电机的速度就下降;当频率增加时,速度就加快。
还可以通过频率的改变而提高步进电机的速度或位置精度。
步进电机试验报告
步进电机试验报告一、实验目的本实验的目的是通过对步进电机的测试和观察,了解步进电机的原理、特性和工作方式。
二、实验器材和材料1.步进电机2.驱动器3. Arduino开发板4.电源5.电压表6.实验线缆三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的电机。
它由定子、转子和驱动器组成。
通过输入的电脉冲信号,驱动器会以确定的角位移方式控制转子的运动。
四、实验步骤1.连接电源和驱动器,确保电源稳定工作。
2. 将驱动器与Arduino开发板连接。
3. 编写Arduino代码,控制步进电机的运动。
4.将步进电机的输出轴与测量装置相连接,以观察步进电机的运动情况。
5.开始实验,并记录实验数据。
6.分析实验数据,总结步进电机的特性和工作方式。
五、实验结果和数据分析在实验过程中,通过控制Arduino开发板发送不同频率的电脉冲信号给驱动器,观察步进电机的转动情况。
记录下实验数据后,我们进行了数据分析。
我们观察到步进电机在接收到电脉冲信号后,会按照既定的步进角度进行转动。
当电脉冲信号的频率越高时,步进电机的转动速度也越快。
当电脉冲信号的频率达到一定值时,步进电机会进入到连续转动状态。
此外,我们还观察到步进电机在停止接收电脉冲信号后,会停止转动并保持当前位置。
这种特性使得步进电机在需要精确定位的场合非常有用。
六、实验结论通过本次实验,我们进一步了解了步进电机的原理、特性和工作方式。
步进电机可以按照固定的步进角度进行精确控制,并且可以实现定位和定时任务。
在实际应用中,步进电机被广泛应用于打印机、数控机床、自动化设备等领域。
七、实验心得通过本次实验,我们对步进电机有了更深入的了解。
在实验过程中,我们不仅学习到了步进电机的原理和工作特性,还通过实际观察和数据分析,加深了对步进电机的认识。
同时,通过与Arduino开发板的结合,我们也更好地掌握了电脉冲信号控制步进电机的方法。
这对于我们今后的学习和实践都非常有帮助。
总之,本次实验使我们对步进电机有了全面的认识,对于今后的学习和应用都具有重要意义。
步进电机正反转实验报告
一、实验名称:
步进电机正反转训练
二、控制要求
要求实现电机的正转三圈, 反转三圈, 电机正转和反转的频率可不相同, 然后这样循环3次, 3次后电机停止转动。
三、PLC I/O地址分配表
PLC的I/O地址连接的外部设备
Y0 电机转向输出点控制转速点CP
Y1 电机的转速输出点控制转向点CW
四、程序梯形图
五、程序分析:
M11.M12、M13的波形图M21.M22.M23的波形图
电机正转的频率是20赫兹, 通过MOV指令送到D5中, 在电机正传三圈后, 电机反转, 反转的频率是40赫兹, 通过MOV指令送到D5中。
电机正转3次, 反转2次, 再通过M23得电进入正转, 重复上面的循环, 即电机正转后再反转, M23才得电一次, 所以可以加一个M23控制一个计数器计数, 当计数器计数到3时, 再通过计数器的常闭开关把M10线圈断电, 从而实现电机停止。
步进电机报告
步进电机报告一、引言本次报告主要介绍步进电机的原理、特点、应用场景以及在实验中的表现和优劣点。
步进电机是一种特殊的电机,与传统的直流电机、交流电机不同,它具有精准的步进控制和较高的速度稳定性,在控制和自动化领域有着广泛应用。
二、步进电机原理步进电机是一种以脉冲信号为控制输入,通过多级传动和特定结构的构造使转子产生固定量(步进角)转动的电机。
其转子每次转动一定的角度称为步进角,可通过调整脉冲宽度和频率来控制转动速度和角度精度。
三、步进电机特点1. 高精度:步进电机通过精细的控制系统可实现高精度的定位和转动。
2. 高速度:步进电机在一定的负载下可实现高速度稳定转动,可达数百转/秒。
3. 低功耗:步进电机有着较高的效率和低功耗,且在不外接负载的情况下无需保持力。
4. 节能环保:与传统电机相比,步进电机无需额外的控制元件,更加简洁,应用更为普遍。
4. 应用场景步进电机适用于需要经常变换转子位置的场景,如激光切割机、机器人、打印机、医疗器械和家用电器等领域。
尤其在包装、装配、印刷、纺织及玻璃等行业有着广泛的应用。
5. 实验结果在实验中,步进电机表现出了很好的性能和稳定性,通过调整脉冲宽度和频率可以控制电机的转速和角度精度。
同时,步进电机在低负载下的能耗和功率也较低。
6. 优缺点步进电机有着精准定位、高速度稳定性、低功耗和节能环保等优点。
但由于其结构复杂,易受到外界噪声干扰,同时也存在着步进位误差和相位长时间漂移等缺点,需要进行精细的调整和控制。
七、结论综上所述,步进电机作为一种具有特殊控制方式的电机,具有广泛的应用场景和良好的性能。
在实际应用中需要结合实际情况和控制要求进行具体调整和控制。
控制步进电机实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序,实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验,加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机,其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面:1. 步进电机驱动模块:常用的驱动模块有ULN2003、A4988等,它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机:单片机是整个控制系统的核心,负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机:步进电机分为单相、双相和三相等类型,本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板:例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块:例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接(1)将步进电机驱动模块的输入端(IN1、IN2、IN3、IN4)分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
(2)将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
(3)将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
(4)将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
(5)将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序(1)初始化单片机I/O端口,设置P1口为输出端口,P3.0口为输入端口,P2口为输出端口。
(2)编写按键扫描函数,用于读取按键状态。
(3)编写步进电机控制函数,实现正反转、转速和定位控制。
(4)编写主函数,实现以下功能:a. 初始化数码管显示;b. 读取按键状态;c. 根据按键状态调用步进电机控制函数;d. 更新数码管显示。
3. 调试程序(1)将程序烧写到单片机中;(2)打开电源,观察数码管显示和步进电机运行状态;(3)根据需要调整程序,实现不同的控制效果。
步进电机微机实验报告
一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握通过微机控制步进电机的基本方法。
3. 了解步进电机在微机控制下的应用。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机,其特点是步进角固定,控制精度高,响应速度快。
步进电机的工作原理是:当给步进电机输入一定频率的脉冲信号时,电机就会以一定的步进角进行旋转。
步进电机的控制方式主要有以下几种:1. 单相控制:将步进电机绕组分为A、B、C、D四相,每相依次通电,实现电机的旋转。
2. 双相控制:将步进电机绕组分为A、B两相,通过改变A、B两相的通电顺序,实现电机的旋转。
3. 四相控制:将步进电机绕组分为A、B、C、D四相,通过改变A、B、C、D四相的通电顺序,实现电机的旋转。
三、实验设备1. 微机:一台2. 步进电机驱动器:一台3. 步进电机:一台4. 编程软件:例如Keil、IAR等5. 连接线:若干四、实验内容1. 步进电机基本特性测试(1)观察步进电机在不同脉冲频率下的转动情况。
(2)观察步进电机在不同脉冲数下的转动角度。
2. 步进电机单相控制(1)编写程序,实现步进电机单相控制。
(2)测试步进电机单相控制下的转动情况。
3. 步进电机双相控制(1)编写程序,实现步进电机双相控制。
(2)测试步进电机双相控制下的转动情况。
4. 步进电机四相控制(1)编写程序,实现步进电机四相控制。
(2)测试步进电机四相控制下的转动情况。
5. 步进电机转速控制(1)编写程序,实现步进电机转速控制。
(2)测试步进电机在不同转速下的转动情况。
6. 步进电机转向控制(1)编写程序,实现步进电机转向控制。
(2)测试步进电机正转和反转的情况。
五、实验步骤1. 连接步进电机驱动器和步进电机。
2. 在微机上编写程序,实现步进电机的基本控制。
3. 编写程序,实现步进电机单相、双相、四相控制。
4. 编写程序,实现步进电机转速和转向控制。
5. 运行程序,观察步进电机的转动情况。
步电机控制实验报告
一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理和特性;2. 掌握步进电机的驱动电路设计;3. 学会使用步进电机驱动器;4. 实现步进电机的正反转、转速调节及位置控制。
二、实验器材1. 步进电机:NEMA 17 42BYG250-20042. 步进电机驱动器:A4988步进电机驱动模块3. 电源:12V 2A4. 连接导线5. 实验平台:Arduino Uno6. 实验软件:Arduino IDE三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的电机,具有响应速度快、定位精度高、控制简单等优点。
步进电机的工作原理是:当输入一个电脉冲时,步进电机内部的转子就旋转一个固定的角度,这个角度称为步距角。
步进电机的步距角取决于其结构,常见的步距角有1.8°、0.9°等。
步进电机的驱动电路主要由电源、驱动模块和步进电机组成。
驱动模块负责将输入的脉冲信号转换为步进电机所需的电流,从而实现电机的转动。
四、实验步骤1. 步进电机驱动电路搭建(1)将步进电机驱动模块的VCC、GND、ENA、IN1、IN2、IN3、IN4分别连接到电源的12V、GND、GND、Arduino Uno的数字引脚2、3、4、5;(2)将步进电机的A、B、C、D分别连接到驱动模块的A、B、C、D;(3)连接电源和步进电机。
2. 步进电机控制程序编写(1)在Arduino IDE中创建一个新的项目,命名为“StepMotorControl”;(2)编写如下代码:```cpp#include <Stepper.h>const int stepsPerRevolution = 200; // 步进电机每转一周的步数Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 2, 3, 4, 5);void setup() {myStepper.setSpeed(60); // 设置步进电机的转速,单位为步/秒}void loop() {myStepper.step(stepsPerRevolution); // 正转一周delay(1000);myStepper.step(-stepsPerRevolution); // 反转一周delay(1000);}```(3)将编写好的代码上传到Arduino Uno。
微机步进电机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理,掌握其控制方式和调速方法。
2. 学习使用微机对步进电机进行控制,提高微机应用能力。
3. 培养实验操作和数据分析能力。
二、实验设备及器件1. 微机一台2. 步进电机驱动器一台3. 步进电机一台4. 电源一个5. 连接导线若干三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机,具有定位精度高、响应速度快、控制简单等优点。
步进电机的工作原理是利用电机的磁极与定子磁极之间的磁力相互作用,通过控制脉冲信号的输入,使电机产生相应的角位移。
步进电机的控制方式主要有以下几种:1. 单拍控制:每输入一个脉冲信号,电机转动一个步距角。
2. 双拍控制:每输入两个脉冲信号,电机转动一个步距角。
3. 四拍控制:每输入四个脉冲信号,电机转动一个步距角。
步进电机的调速方法主要有以下几种:1. 脉冲频率调速:通过改变脉冲信号的频率,实现电机转速的调节。
2. 脉冲宽度调速:通过改变脉冲信号的宽度,实现电机转速的调节。
3. 脉冲分配调速:通过改变脉冲信号的分配方式,实现电机转速的调节。
四、实验步骤1. 将步进电机驱动器连接到微机,确保连接正确。
2. 将步进电机连接到驱动器,确保连接牢固。
3. 将电源连接到驱动器,确保电源电压符合要求。
4. 编写程序,实现步进电机的控制功能。
5. 调试程序,观察步进电机的转动情况。
6. 分析实验结果,总结实验经验。
五、实验程序以下是一个简单的步进电机控制程序,实现单拍控制方式:```c#include <reg51.h>#define STEP_PIN P2 // 定义步进电机控制端口void delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = 0; i < ms; i++)for (j = 0; j < 123; j++);}void main() {while (1) {STEP_PIN = 0x01; // 输入第一个脉冲信号delay(100); // 延时STEP_PIN = 0x00; // 清除脉冲信号delay(100); // 延时}}```六、实验结果与分析1. 在实验过程中,通过改变脉冲信号的频率,实现了步进电机的调速。
安装步进电机的实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的基本结构和工作原理。
2. 掌握步进电机的安装方法。
3. 学习步进电机的驱动电路搭建。
4. 掌握步进电机的控制方法。
二、实验设备1. 步进电机:NEMA 17 1.8° 200步/转2. 驱动模块:A4988步进电机驱动器3. 电源:12V 2A4. 连接导线5. Arduino Uno开发板6. 计算机及编程软件(如Arduino IDE)三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。
它具有控制精度高、响应速度快、结构简单等优点,广泛应用于工业控制、精密定位等领域。
步进电机的工作原理是利用步进驱动器将电脉冲信号转换为相应的电流脉冲,驱动步进电机转动。
四、实验步骤1. 步进电机的安装(1)将步进电机与驱动模块相连,将电机线束插入驱动模块的引脚孔中。
(2)将电源线连接到驱动模块的电源输入端,确保电源电压为12V。
(3)将驱动模块的使能端(EN)连接到Arduino Uno开发板的数字输出引脚,如D8。
(4)将驱动模块的步进(STEP)和方向(DIR)引脚连接到Arduino Uno开发板的数字输出引脚,如D9和D10。
2. 步进电机的驱动电路搭建(1)将Arduino Uno开发板与计算机连接,打开Arduino IDE。
(2)编写控制步进电机的程序,设置步进电机的转速、转动方向和步数。
(3)将编写好的程序上传到Arduino Uno开发板。
3. 步进电机的控制方法(1)编写程序,设置步进电机的转速为1Hz,转动方向为正转,步数为200步。
(2)在Arduino IDE中,点击“上传”按钮,将程序上传到Arduino Uno开发板。
(3)观察步进电机转动情况,验证程序是否正常工作。
五、实验结果与分析1. 步进电机的安装过程顺利,没有出现故障。
2. 驱动电路搭建成功,步进电机可以正常转动。
3. 通过程序控制,步进电机可以按照设定要求转动,实现了对步进电机的精确控制。
步进电机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理和特性;2. 掌握步进电机的驱动方式和控制方法;3. 熟悉步进电机在不同控制方式下的运行特点;4. 提高电子电路设计、调试和故障排除能力。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行元件,其特点是步进角小、定位精度高、响应速度快。
步进电机主要由转子、定子和控制电路组成。
1. 转子:由永磁材料制成,具有多个均匀分布的齿;2. 定子:由铁芯和线圈组成,线圈分为若干相,每相对应一组线圈;3. 控制电路:产生脉冲信号,驱动步进电机转动。
步进电机的驱动方式主要有两种:直流驱动和交流驱动。
本实验采用直流驱动方式,通过控制线圈电流的通断,使步进电机产生旋转。
三、实验仪器与设备1. 步进电机实验装置一套;2. 电源一台;3. 信号发生器一台;4. 示波器一台;5. 电流表一台;6. 电压表一台;7. 集成电路测试仪一台。
四、实验内容及步骤1. 步进电机工作原理观察(1)观察步进电机转子与定子齿的相对位置;(2)分析步进电机转动过程中的齿对齿的相互作用。
2. 步进电机驱动电路设计(1)根据步进电机型号,设计驱动电路,包括电源、驱动芯片、驱动线圈等;(2)连接电路,检查无误后通电测试。
3. 步进电机控制方法实验(1)观察步进电机在不同控制方式下的运行特点,如正转、反转、慢速、快速等;(2)调整控制参数,使步进电机满足实验要求。
4. 步进电机运行特性分析(1)观察步进电机在不同转速下的运行情况;(2)分析步进电机转速与控制脉冲频率的关系;(3)研究步进电机负载变化对转速的影响。
5. 步进电机故障排除(1)观察步进电机运行过程中的异常现象;(2)分析故障原因,如驱动电路故障、控制程序错误等;(3)进行故障排除,确保步进电机正常运行。
五、实验结果与分析1. 步进电机工作原理观察实验观察到步进电机转子与定子齿的相对位置,分析得出步进电机转动过程中的齿对齿的相互作用,验证了步进电机的工作原理。
步进电机测速实验报告
步进电机测速实验报告步进电机是一种特殊的电动机,它的转动步进角度是固定的。
步进电机广泛应用于各种领域,例如打印机、机床和机器人等。
因为步进电机的步进角度与控制信号的脉冲数是线性相关的,因此步进电机的速度控制通常是通过控制脉冲数来实现的。
本实验旨在通过实际测速来验证步进电机速度与脉冲数之间的关系。
二、实验原理步进电机的角速度与脉冲频率之间存在一定的对应关系,通常可以使用脉冲频率来控制步进电机的转动速度。
步进电机的转速可以通过计算单位时间内的脉冲数来间接得到。
实验设备:步进电机、恒流驱动器、信号发生器、数显频率计、示波器等。
步进电机的测速实验流程如下:1. 连接步进电机与恒流驱动器,保证电机正常工作。
2. 设置信号发生器的频率、占空比以及信号发生模式,保证输出脉冲信号的稳定性和精确性。
3. 将信号发生器的输出信号连接到恒流驱动器的脉冲输入端,通过改变脉冲频率来控制步进电机的转速。
4. 使用示波器观察步进电机的转动状态,确定电机的运动是否正常。
5. 连接数显频率计到电机驱动器的输出端,设置合适的测量范围和触发模式,测量电机的转速。
6. 记录测量数据,通过分析数据得出步进电机转速与脉冲频率的对应关系。
三、实验过程1. 搭建实验电路,并接通电源,保证电机和仪器处于正常工作状态。
2. 设置信号发生器的频率和占空比,将输出信号接入恒流驱动器的脉冲输入端。
3. 观察步进电机的转动状态,调整信号发生器的频率,使电机转动稳定。
4. 连接数显频率计到电机驱动器的输出端,设置适当的量程和触发模式。
5. 测量步进电机的转速,在不同的频率下进行多次测量,得到数据。
6. 统计测量数据,分析步进电机转速与脉冲频率之间的关系。
四、实验结果根据实验测量数据,将步进电机的转速与信号发生器的频率进行对比,得到如下关系:脉冲频率(f) 转速(转/分钟)100 300200 600300 900400 1200500 1500五、实验分析通过实验数据的分析可以得到步进电机转速与信号发生器脉冲频率之间存在线性关系。
步进电机实验实习训练报告暨教案
步进电机实验-实习训练报告暨教案第一章:实验目的和意义1.1 实验目的理解步进电机的工作原理学会步进电机的驱动方法和控制技巧掌握步进电机的速度和位置控制方法1.2 实验意义培养学生的动手能力和实验技能加深学生对步进电机理论知识的理解提高学生运用步进电机解决实际问题的能力第二章:步进电机简介2.1 步进电机的发展历程介绍步进电机的历史和发展趋势2.2 步进电机的工作原理解释步进电机的构造和工作原理介绍步进电机的转子、定子和绕组等基本组成部分2.3 步进电机的特点和应用领域阐述步进电机的优点和缺点举例说明步进电机在各个领域的应用第三章:步进电机的驱动电路3.1 步进电机驱动电路的组成介绍步进电机驱动电路的基本组成部分解释驱动电路的作用和功能3.2 步进电机驱动电路的设计要点讲解步进电机驱动电路的设计原则和方法强调电路中的关键元件和参数选择3.3 步进电机驱动电路的调试与优化介绍步进电机驱动电路的调试方法和技巧讲解如何优化驱动电路的性能和稳定性第四章:步进电机的控制方法4.1 步进电机的速度控制介绍步进电机速度控制的方法和原理讲解如何实现步进电机的速度调节和控制4.2 步进电机的位置控制解释步进电机位置控制的概念和方法介绍如何通过脉冲信号和方向信号控制步进电机的运动4.3 步进电机的混合控制策略探讨步进电机速度和位置的混合控制方法分析不同控制策略的优缺点和适用场景第五章:实验步骤与数据处理5.1 实验设备的准备和连接介绍实验所需设备的清单和连接方式强调实验设备的安全使用和注意事项5.2 步进电机的驱动和控制实验详细讲解实验步骤和操作方法指导学生进行步进电机的驱动和控制实验5.3 实验数据的采集与处理介绍实验数据的采集方法和工具讲解如何处理实验数据并进行分析总结第六章:实验结果分析6.1 步进电机转速与脉冲频率的关系分析实验中步进电机转速与脉冲频率的数据讨论脉冲频率对步进电机转速的影响6.2 步进电机位置控制的精度分析实验中步进电机位置控制的精度数据讨论影响步进电机位置控制精度的因素6.3 步进电机速度与负载的关系分析实验中步进电机速度与负载的数据讨论负载对步进电机速度的影响第七章:实验问题与解决方案7.1 步进电机驱动电路的故障排查介绍步进电机驱动电路可能出现的问题和解决方案强调故障排查的方法和技巧7.2 步进电机控制信号的误动作问题分析步进电机控制信号误动作的原因提出解决方案和预防措施7.3 步进电机运行中的噪音和振动问题讨论步进电机运行中噪音和振动产生的原因给出解决噪音和振动问题的方法和建议8.1 实验报告的结构和内容要求介绍实验报告的基本结构和内容要求8.2 实验数据的整理和表述方法讲解实验数据的整理方法和表述技巧8.3 实验结论和总结强调实验报告中的逻辑性和条理性第九章:实验拓展与思考9.1 步进电机的应用场景拓展探讨步进电机在其他领域的应用可能性引导学生思考步进电机在不同应用场景下的优势和局限性9.2 步进电机的研究与发展趋势介绍步进电机的研究现状和未来发展趋势引导学生关注步进电机领域的最新进展和技术创新9.3 步进电机实验的改进与优化鼓励学生思考如何改进和优化步进电机实验引导学生提出创新性的实验方案和改进措施第十章:附录与参考文献10.1 实验所用设备和材料清单列出实验所需设备和材料的详细信息提供购买和使用这些设备和材料的建议和途径10.2 实验参考文献推荐与步进电机实验相关的参考书籍、论文和网络资源帮助学生深入了解步进电机的相关理论和实践知识十一章:实验安全与环境保护11.1 实验安全知识介绍实验过程中可能存在的安全隐患讲解步进电机实验中的安全操作规程11.2 实验室规章制度强调实验室的基本规章制度引导学生遵守实验室安全规范11.3 环境保护与废物处理讲解实验过程中如何进行环境保护介绍步进电机实验废物的处理方法十二章:实验评价与反思12.1 实验评价标准设定步进电机实验的评价标准和评分方法强调评价标准中的关键要素12.2 学生自我评价与反思指导学生进行自我评价和反思鼓励学生总结实验过程中的收获和不足12.3 实验指导教师的评价与反馈介绍实验指导教师评价的内容和方法强调教师评价对学生实验能力提升的重要性十三章:实验报告示例13.1 实验报告模板提供一份实验报告的模板13.2 实验报告示例分析分析一份优秀的实验报告案例引导学生学习报告中的优点,避免类似错误十四章:实验辅导与答疑14.1 实验过程中遇到的问题及解决方案收集学生在实验过程中遇到的问题提供针对性的解决方案和指导14.2 实验辅导与答疑方式介绍实验辅导的方式和途径强调答疑对于学生实验能力提升的重要性十五章:课后作业与练习15.1 课后作业布置布置与步进电机实验相关的课后作业强调作业的目的和重要性15.2 练习题解析提供课后练习题及详细解析帮助学生巩固实验相关知识,提升实验技能重点和难点解析本文档详细介绍了步进电机实验的实习训练报告暨教案,涵盖了实验目的、意义、步进电机简介、驱动电路、控制方法、实验步骤与数据处理等多个方面。
步进机电机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理和特点。
2. 掌握步进电机的驱动方式和控制方法。
3. 学会使用PLC编程控制步进电机。
4. 培养动手能力和实验技能。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移的电动机,具有精度高、响应快、控制简单等优点。
步进电机的工作原理是将电脉冲信号输入到步进电机驱动器,驱动器再将电脉冲信号转换为步进电机所需的电流,使步进电机按照设定的步距角旋转。
三、实验仪器与设备1. PLC编程器2. 步进电机驱动器3. 步进电机4. 电源5. 连接导线6. 电脑四、实验步骤1. 步进电机驱动器与PLC的连接:将步进电机驱动器的输入端连接到PLC的输出端口,将电源连接到步进电机驱动器。
2. 步进电机与驱动器的连接:将步进电机连接到驱动器的输出端。
3. PLC编程:在PLC编程器中编写步进电机控制程序。
(1)设置步进电机控制参数:包括步进电机的步距角、脉冲频率等。
(2)编写步进电机控制程序:编写程序控制步进电机的启动、停止、正转、反转等功能。
4. 程序下载与运行:将编写好的程序下载到PLC中,运行程序控制步进电机。
五、实验结果与分析1. 步进电机启动:按下启动按钮,步进电机开始旋转。
2. 步进电机正转:按下正转按钮,步进电机按照设定的步距角正转。
3. 步进电机反转:按下反转按钮,步进电机按照设定的步距角反转。
4. 步进电机停止:按下停止按钮,步进电机停止旋转。
六、实验总结通过本次实验,我们了解了步进电机的工作原理和特点,掌握了步进电机的驱动方式和控制方法。
同时,学会了使用PLC编程控制步进电机,提高了我们的动手能力和实验技能。
以下为实验过程中的关键代码段:1. 步进电机控制参数设置:```步距角= 1.8°脉冲频率 = 1000Hz```2. 步进电机控制程序:```// 启动步进电机START: SET output_port = 0xFF// 步进电机正转FORward: SET output_port = [0x01, 0x02, 0x04, 0x08]// 步进电机反转BACKward: SET output_port = [0x08, 0x04, 0x02, 0x01]// 步进电机停止STOP: SET output_port = 0x00```本次实验取得了良好的效果,达到了预期目标。
步进电机综合实验报告
一、实验目的:二、了解步进电机工作原理, 掌握用单片机的步进电机控制系统的硬件设计方法, 熟悉步进电机驱动程序的设计与调试, 提高单片机应用系统设计和调试水平。
实验内容:步进电机加减速及其正反转控制, 转速显示。
三、工作原理步进电机是工业过程控制及仪表中常用的控制元件之一, 例如在机械装置中可以用丝杠把角度变为直线位移, 也可以用步进电机带螺旋电位器, 调节电压或电流, 从而实现对执行机构的控制。
步进电机可以直接接收数字信号, 不必进行数模转换, 用起来非常方便。
步进电机还具有快速启停、精确步进和定位等特点, 因而在数控机床、绘图仪、打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。
步进电机实际上是一个数字/角度转换器, 三相步进电机的结构原理如图所示。
从图中可以看出, 电机的定子上有六个等分磁极, A.A′、B.B′、C、C ′, 相邻的两个磁极之间夹角为60°, 相对的两个磁极组成一相(A-A′, B-B′, C-C′), 当某一绕组有电流通过时, 该绕组相应的两个磁极形成N极和S极, 每个磁极上各有五个均匀分布矩形小齿, 电机的转子上有40个矩形小齿均匀地分布的圆周上, 相邻两个齿之间夹角为9°。
当某一相绕组通电时, 对应的磁极就产生磁场, 并与转子形成磁路, 如果这时定子的小齿和转子的小齿没有对齐, 则在磁场的作用下, 转子将转动一定的角度, 使转子和定子的齿相互对齐。
由此可见, 错齿是促使步进电机旋转的原因。
三相步进电机结构示意图例如在三相三拍控制方式中, 若A相通电, B、C相都不通电, 在磁场作用下使转子齿和A相的定子齿对齐, 我们以此作为初始状态。
设与A相磁极中心线对齐的转子的齿为0号齿, 由于B相磁极与A相磁极相差120°, 不是9°的整数倍(120÷9=40/3), 所以此时转子齿没有与B相定子的齿对应, 只是第13号小齿靠近B相磁极的中心线, 与中心线相差3°, 如果此时突然变为B相通电, A、C相不通电, 则B相磁极迫使13号转子齿与之对齐, 转子就转动3°, 这样使电机转了一步。
步进电机实验报告
步进电机实验报告步进电机实验报告引言步进电机是一种常见的电动机,其特点是能够实现精确的位置控制和旋转运动。
本实验旨在通过对步进电机的实际操作,深入了解其工作原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过实际操作步进电机,了解步进电机的基本结构和工作原理,掌握步进电机的控制方法,并能够利用步进电机实现简单的运动控制。
二、实验仪器和材料1. 步进电机:本实验使用4相5线式步进电机。
2. 电机驱动器:采用常用的双H桥驱动器。
3. 控制器:使用Arduino开发板作为控制器。
4. 电源:提供步进电机和驱动器所需的电源。
5. 连接线:用于连接各个部件。
三、实验原理步进电机是一种通过控制电流方向和大小来实现旋转运动的电机。
它由定子和转子组成,定子上布有若干个电磁线圈,转子上有若干个磁极。
当电流依次通过定子上的线圈时,会产生磁场,与转子上的磁极相互作用,从而使转子旋转一定的角度。
四、实验步骤1. 连接电路:将步进电机、驱动器和控制器按照电路图连接起来。
2. 编写控制程序:使用Arduino开发板编写控制程序,通过控制引脚输出高低电平来控制电机的旋转方向和步进角度。
3. 上传程序:将编写好的控制程序上传到Arduino开发板中。
4. 运行实验:通过调用控制程序中的函数,控制步进电机的旋转运动。
五、实验结果与分析在实验中,我们通过编写控制程序,成功控制步进电机的旋转运动。
通过改变控制程序中的参数,我们可以控制电机的旋转方向、速度和步进角度。
实验结果表明,步进电机可以实现较为精确的位置控制,适用于一些对运动精度要求较高的应用场景。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了步进电机的工作原理和控制方法。
步进电机作为一种常见的电动机,具有精确的位置控制和旋转运动的特点,在工业自动化和机器人领域有着广泛的应用。
掌握步进电机的原理和控制方法,对于我们今后的学习和工作具有重要的意义。
七、存在问题和改进方向在实验过程中,我们发现步进电机的旋转速度和步进角度受到多种因素的影响,如电机驱动器的性能、控制程序的优化等。
步进电机实验报告
步进电机实验报告第一点:步进电机概述步进电机是一种电动执行器将电信号(脉冲)转换为角位移。
它按照输入的电脉冲信号一步一步地转动,并且转速与脉冲频率成正比。
由于步进电机的转速与输入的脉冲频率有关,因此它也被称为“脉冲电机”。
步进电机具有很多优点,如启动和停止控制简单,能实现精确的位置控制,且运行噪声低,可靠性高等。
因此,步进电机广泛应用于各种自动化控制设备,如数控机床、打印机、机器人等。
根据步进电机的相数,可以将其分为两相、三相和五相步进电机。
其中,两相步进电机结构简单,成本低廉,但精度较低;三相步进电机精度较高,但结构相对复杂,成本较高;五相步进电机精度最高,但结构最复杂,成本最高。
此外,步进电机还根据其驱动方式分为永磁式步进电机和混合式步进电机。
永磁式步进电机具有结构简单、体积小、效率高等优点,但磁场强度较低;混合式步进电机则具有磁场强度高、启动转矩大等优点,但结构复杂,体积较大。
第二点:步进电机的工作原理与控制方式步进电机的工作原理基于电磁感应。
当步进电机通电时,定子上的绕组产生旋转磁场,使转子上的磁极与定子上的磁极相互作用,从而使转子按照一定顺序旋转。
步进电机的控制方式主要有两种:模拟控制和数字控制。
模拟控制主要是通过调节控制电路中的电阻、电容等元件的参数来控制步进电机的运行。
这种控制方式电路简单,但控制精度较低,且稳定性较差。
数字控制则是通过微处理器(如单片机)来控制步进电机的运行。
这种控制方式可以实现精确的位置控制,且稳定性较高。
数字控制方式又可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制直接根据输入的脉冲信号控制步进电机的运行,控制简单,但精度较低;闭环控制则通过检测步进电机的实际位置反馈到控制电路中,从而实现精确的位置控制。
第三点:步进电机的实验设备与参数设置步进电机的实验需要准备以下设备:1.步进电机:根据实验需求选择合适的步进电机,如两相、三相或五相步进电机,永磁式或混合式步进电机。
2.控制器:根据步进电机的类型选择合适的控制器,如基于单片机的控制器或使用微处理器的闭环控制器。
步进电机实验报告
步进电机实验报告第一篇:步进电机实验报告步进电机调速实验报告班级: xx 姓名: xx 学号: xxx 指导老师: xx步进电机调速实验报告一、实验目的及要求:1、熟悉步进电机的工作原理2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要求实现电机的速度反馈测量,测量方式:数字测量)4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供,具体型号 42BYG)由按钮控制步进电机的启动与停止;实现加速、匀速、和减速控制。
速度设定由键盘设定,步进电机的反馈速度由LED数码管显示。
二、实验原理:1.一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。
步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。
步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。
由于输入的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所以又称为脉冲电动机。
随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。
进电动机需配置一个专用的电源供电,电源的作用是让电动机的控制绕组按照特定的顺序通电,即受输入的电脉冲控制而动作,这个专用电源称为驱动电源。
步进电动机及其驱动电源是一个互相联系的整体,步进电动机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。
2.对驱动电源的基本要求(1)驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都要满足步进电动机的需要;(2)要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求;(3)能最大限度地抑制步进电动机的振荡;(4)工作可靠,抗干扰能力强;(5)成本低、效率高、安装和维护方便。
3.驱动电源的组成步进电动机的驱动电源基本上由脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器(也称功率放大器)三部分组成,三、实验源程序:/*************** writer:shopping.w ******************/ #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code FFW[]= { 0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09 };uchar code REV[]= { 0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01 };sbit K1 = P3^0;sbit K2 = P3^1;sbit K3 = P3^2;void DelayMS(uint ms){ uchar i;} void SETP_MOTOR_FFW(uchar n){ uchar i,j;while(ms--){ for(i=0;i<120;i++);} for(i=0;i<5*n;i++){for(j=0;j<8;j++){if(K3 == 0)break;P1 = FFW[j];DelayMS(25);} } } void SETP_MOTOR_REV(uchar n){ uchar i,j;for(i=0;i<5*n;i++){for(j=0;j<8;j++){if(K3 == 0)break;P1 = REV[j];DelayMS(25);} } } void main(){uchar N = 3;while(1){if(K1 == 0){P0 = 0xfe;SETP_MOTOR_FFW(N);if(K3 == 0)break;}} } else if(K2 == 0){ P0 = 0xfd;} else { P0 = 0xfb;} P1 = 0x03;SETP_MOTOR_REV(N);if(K3 ==0)break;4四、实验心得:本次实验让我了解了步进电动机的工作原理,掌握了怎样用单片机编程来控制步进电机的正反转及调速。
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专用型单片机是指用途比较专一,出厂时程序已经一次性固化好, 不能再修该的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一种。 其生产成本很低。
通用型单片机的用途很广泛,使用不同的接口电路及编制不同的应 用程序就可完成不同的功能。小到家用电器仪器仪表,大到机器设 备和整套生产线都可用单片机来实现自动化控制。
1.2实验要求…………………………………………………………………………
1.3步进电机的介绍……………………………………………………………………
1.4 研究思路…………………………………………………………………………
第二章硬件设计…………………………………………………………..
2.1 51单片机介绍……………………………………………………………………
单片机实验
课程名称:步进电机表实验
授课班级:2010级自动化三班
任课教师:文远熔
计划学时:32学时
实验组员:张藤耀赵福亮王聪慧
秦菱蔚梁钦郑欢
摘要…………………………………………………………………………
第一章概述………………………………………………………………………………………….
1.1实验目的…………………………………………………………………………
3.3.2 流程图…………………………………………………………………………
第四章调试………………………………………………………………………
第五章心得体会…………………………………………………………………
附录【一】系统程序……………………………………………………………
附录【二】参考文献…………………………………………………………….
2.3.2 7290引脚图
图3 7290引脚图
第三章相关图像
3.1 总体电路图
3.2 7290控制数码管
3.3 程序流程图
3.3.1控制框图
3.3.2 流程图
第四章 调试
1、按照实验原理图连接好电路图。
2、根据原理图编写程序。
3、电路上电,调试程序,观察并控制电机使其按照预期的行为工作。
4、当电机可以通过按键控制其正转加减速、反转加减速程序、点动后,调试结束。
【摘要】:
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步进电机件。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,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
图1步进电机剖面图
这次的课程设计总的感觉就是很累,但在不断的学习机实践当中学到了很多东西,知识的提高那是最基础的,中断,电路工作及相关的知识都是得到了提升;然后就是个人处理问题能力的提高,虽然说这次的设计不算一个大的项目,但也算是小的雏形,课题的选择,前期的准备,理论的实践,知识的提高,处理实际问题及后期的总结归纳。
第二章硬件设计
2.1 单片机的简介
单片机是续计算机出现之后,并随着电器时代大到来,人们借助电气技术想实现了自动控制机械,自动生产线甚至自动工厂,但依靠计算机去完成每一个自动的过程,反而有些复杂以及资源的乱费;所以用更方便,更微小,更智能的微型处理器来处理工业现场的测控领域,控制领域,有着重大意义;更何况目前,彩电,冰箱,空调,录像机,VCD,遥控器,游戏机,电饭煲等无处不见单片机的影子,所以单片机将会更满足我们的生活,会更取代大型的计算机。
1.2实验要求
实现步进电机按规定的速度正转、反转,转过指定的角度,要有点动功能。所有命令通过键盘输入,步进电机在运行过程中要有状态和数据指示。
1.3步进电机的介绍
步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器
第三章相关图像……………………………………………………………….
3.1总电路图………………………………………………………………………
3.27290控制数码管………………………………………………………………………
3.3程序流程图…………………………………………………………………………
3.3.1 控制框图………………………………………………Fra bibliotek………………………
#include<reg51.h>
#include "VIIC_C51.H"
#include "ZLG7290.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/*四相步进电动机单、双八拍运行状态表
111111100FEHA
111111000FCHAB
附录【一】系统程序
主程序:
/************************************************************************
基于51单片机的异步电机控制程序
************************************************************************/
付出去收获往往是成正比的,这次的课程设计中得到了充分的体现。
总的来说,这次设计的步进电机控制电路还是比较成功的 在设计中遇到了很多问题,最后在自己的思考下,宿舍大家一起经过激烈的探讨下,终于游逆而解,有点小小的成就感,终于觉得平时所学的知识有了实用的价值,达到了理论与实际相结合的目的。不仅学到了不少知识,而且锻炼了自己的能力,使自己对以后的路有了更加清楚的认识。同时,对未来有了更多的信心。最后,对文老师表示忠心的感谢,老师,你辛苦了。
这学期的微机课和单片机课没怎么学好,故感觉在做这个设计时有点困难,比如汇编程序。后来决定用c来编写程序,这样稍微轻松点,在设计程序中涉及到了中断程序的编写,发现已学的理论知识完全用不上来,也许这就是理论脱离时间的结果,在期间恶补了单片机的中断知识及其相应的程序编写。
通过这次课程设计实验,我对步进电机调速控制系统有了实际的了解和认识,提高了动手能力。本次实验把书本上、课堂上学到的知识灵活地运用到实际的实物上,感觉是对学以致用的一种锻炼和考验 提高了用所学知识解决实际问题的能力,加深和巩固的对知识的理解和掌握。控制电路、驱动电路、测速反馈电路、步进电机几个模块的整合,也实际中提高了自己对系统的认识,有了些整体的概念和思维观。 实验是团队合作完成的,从设计电路到设计软件,然后仿真到做硬件做出符合要求的控制系统,不仅从实际中锻炼了动手能力而且学会了团队合作,互相学习,提高自己。
2.2 UIN2003
本文选用ULN2003构成步进电机的驱动电路,下面但见介绍下ULN2003的结构和特点:
ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN 达林顿管组成。
该电路的特点如下:
ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。
ULN2003 工作电压高,工作电流大,灌电流可达500mA,并且能够在关态时承受50V 的电压,输出还可以在高负载电流并行运行。
ULN2003方框图如图2所示。
图2 ULN2003内部方框图
利用ULN2003以及AT89C54RD设计的步进电机驱动电路如图3所示。
2.3 ZLG7290
2.3.1 7290工作原理
5、优化程序,整理实验结果。
总的来说,过程比较顺利,只是粗心之下,连线出现了错误,对于此,我进行了深刻的自我检讨和批评。在经过老师的知道后,我们终于实现了实验要求的功能,能实现正反转,快慢变化及点动等。
第五章 收获体会
首先是关于课题的选择,开始是准备做一个万年历,经过查看资料后发现计算机的过程实现比较的复杂,而这次的课程设计时间比较短,故放弃了这个想法。经过各种筛选,最后决定做步进电机的相关设计,起初看着指导书上的内容觉得实现步进电机是比较的简单的,但当我真正开始设计之后才发现并没有想像中那么的简单。
ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片,它采用I2C接口,能直接驱动8位共阴式数码管,同时可扫描管理多达64只按键,实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外,它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能,并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能,用户可以直接向显示缓存写入显示数据,而且无需外接元件即可直接驱动数码管,还可扩展驱动电压和电流。此外,ZLG7290B的电路简单,使用也很方便。用户按下某个键时,ZLG7290的INT引脚会产生一个低电平的中断请求信号,读取键值后,中断信号就会自动撤销。正常情况下,微控制器只需要判断INT引脚就可以得到键盘输入的信息。微控制器可通过两种方式得到用户的键盘输入信息。其一是中断方式,该方式的优点是抗干扰能力强,缺点是要占用微控制器的一个外部中断源。其二是查询方式,即通过不断查询INT引脚来判断是否有键按下,该方式可以节省微控制器的一根I/O口线,但是代价是I2C总线处于频繁的活动状态,消耗电流多并且不利于抗干扰。
【关键词】:单片机 步进电机UIN2003 ZLG7290 数码管