步进电机论文初
步进电机完整毕业论文
摘要本文介绍了单片机控制步进电机的系统。
在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。
本系统的硬件组成主要有：51系列单片机、L298N驱动电路、直流电压源等。
同时对系统设计中所用到的一些软件都进行了介绍。
本系统用51系列单片机和L298N电机驱动芯片并加入了键盘来控制步进电机实现转向、转速等。
系统中使用的是永磁式二相步进电机，相应的驱动和控制电路对于其整体性能起着非常重要的作用。
经系统调试，能够很好的控制步进电机的正反转、加减速、急停，从而达到预期目的。
整个系统具有结构简单、可靠性高、成本低和实用性强等特点，具有较高的通用性和应用推广价值。
关键词：51系列单片机；L298N驱动电路；正反转；急停AbstractThis paper, we introduces a stepper motor system which controlled by SCM. In the Electrical era today, Motor has been playing a very important role in the modernization of production and life. Stepper motor is a common used implementing agency in motor control. The principle is by switching the coil current and the order in its each phase to make a step-by-step rotary motor. The hardware of the system including: 51 series SCM, L298N driving circuit, DC voltage source , etc. At the same time some of the software that used in system designing are introduced. The system used 51 SCM and L298N motor drive chip and joined the keyboard to control the stepper motor to achieve the direction and speed of rotation, etc. A Permanent Magnet two-phase stepper motor is used in the system. The corresponding drive and control circuit plays a very important role to its overall performance.Though system testing, it can be very convenient to control the stepper motor, such as acceleration , deceleration, exigency stop so as to achieve the desired objectives. The whole system is simple in structure with characteristics of high reliability, low cost and practicality which has a higher universal characteristic and the promotional and applied value.Keywords: 51 SCM; L298N driving circuit; Positive and reversal rotation; Exigency目录1 绪论 (1)1.1技术概述 (1)1.2本课题的背景和意义 (2)1.3本设计完成的工作 (3)2 单片机控制步进电机系统简介 (4)2.1单片机系统概述 (4)2.2AT89C51功能概述 (4)2.2.1引脚功能说明 (5)2.2.2时钟振荡器 (7)2.3步进电机概述 (7)3 常用软件基础知识 (9)3.1C语言程序设计概述 (9)3.1.1C语言出现的历史背景 (9)3.1.2C语言的特点 (10)3.2Keil编译器软件简介 (12)3.2.1使用Keil软件建立一个工程 (13)3.2.2使用Debug进行调试 (17)3.3STC-ISP软件介绍 (19)3.3.1程序烧写过程 (19)4 系统概述及设计 (22)4.1整体结构 (22)4.2系统作用 (22)4.3系统应用 (22)5 硬件设计 (23)5.1硬件设计原则 (23)5.2MCU最小系统电路设计 (23)5.2.1复位电路设计 (24)5.2.2时钟电路设计 (24)5.2.3上拉电阻的作用 (25)5.3L298N驱动电路设计 (25)5.3.1L298N芯片简介 (26)5.3.2MAX-232电路设计 (26)5.3.3MAX-232 芯片简介 (26)5.4 键盘的电路设计 (27)5.4.1 键盘的特性 (27)5.4.2 按键的确认 (27)5.4.3 键盘的工作方式 (28)5.5 电源电路设计 (29)6 软件设计 (30)6.1程序模块 (30)6.1.1中断模块 (30)6.1.2延时模块 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A 资料翻译 (36)A.1英文资料 (36)A.2中文译文 (45)附录B 程序源码 (52)附录C 系统总体电路图 (57)附录D 实物图 (58)1绪论1.1技术概述在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。
步进电机毕业设计论文
引言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。
在当今社会的各个领域步进电机无处不在，应用领域涉及机器人、工业电子自动化设备、医疗器件、广告器材、舞台灯光设备、印刷设备、计算机外部应用设备等等。
因此，设计出高精确度、实时监控、语音提示的步进电机具有重要的现实意义和实用价值。
基于单片机的步进电机控制系统，能够有效地对步进电机转速、方向等进行控制。
本设计采用16位单片机AT89S52对步进电机进行控制，通过I/O口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过驱动芯片驱动步进电机；同时，用按键来对电机的状态进行控制，并用数码管显示电机的转速，1 课题背景步进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字执行元件，随着计算机应用技术、电子技术和自动控制技术在国民经济各个领域中的普及与深入，步进电机的需求量越练越大。
随着工业技术的不断发展，以及同类产品的不断出现，步进电机面临着前所未有的挑战。
但近30年来，数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展，推动步进电机的发展，为步进电机的应用开辟了广阔的前景，近几年来，步进电机需求量一直呈现出较快的增长速度，其中扫描仪、打印机、传真、DVD-ROM/CD-ROM驱动器、空调及多功能自动化办公设备等应用对步进电机的需求增长最强。
此外由于USB2.0的日益流行促进了高分辨率扫描仪的销售，步进电机向着小型、薄型和更小的步进角度发展。
步进电机有着方方面面重要应用，如何对其进行有效控制，使其能够发挥最大的优势是各个行业技术开发人员所共同关注的，本次设计了一套简单的通用控制系统，对步进电机的转速、方向实行手动控制，并能通过数码管显示其转速。
步进电机毕业论文
步进电机毕业论文步进电机毕业论文引言在现代工业和科技领域，步进电机作为一种重要的电动机类型，广泛应用于各种自动控制系统中。
步进电机以其精准的定位能力和可编程性而受到研究者和工程师们的青睐。
本篇论文旨在探讨步进电机的原理、应用以及未来的发展方向。
一、步进电机的原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械运动的电动机。
其工作原理基于磁场的相互作用，通过电流的变化来控制转子的运动。
步进电机通常由定子、转子和驱动电路组成。
定子上的线圈通过电流激励产生磁场，而转子则由磁性材料制成。
当电流通过线圈时，磁场会引起转子的磁性材料发生磁化，从而使转子发生运动。
二、步进电机的应用领域步进电机在各个领域都有广泛的应用。
在工业自动化领域，步进电机常被用于控制机器人的运动和定位，如自动装配线上的零件搬运和组装。
步进电机还被广泛应用于医疗设备、数码相机、打印机等消费电子产品中。
此外，步进电机还被用于纺织机械、印刷机、数控机床等设备中，以实现精确的运动控制。
三、步进电机的优势和局限性步进电机具有许多优势，使其成为许多应用中的首选。
首先，步进电机可以实现非常精确的定位和控制，其转子的位置可以通过控制电流的脉冲数来精确控制。
其次，步进电机具有较高的可靠性和耐用性，由于其结构简单，没有传统电动机中的刷子和换向器，因此减少了故障的可能性。
然而，步进电机也存在一些局限性，例如其最高转速较低，无法适用于高速运动的应用。
此外，步进电机在低速运动时可能会出现共振现象，需要采取相应的措施来避免共振带来的问题。
四、步进电机的未来发展方向随着科技的不断进步，步进电机也在不断发展。
未来，步进电机的发展方向主要集中在提高性能和降低成本上。
一方面，研究者们致力于提高步进电机的转速和精度，以满足更高要求的应用。
另一方面，通过采用新的材料和制造工艺，可以降低步进电机的生产成本，使其更加普及和可接受。
结论步进电机作为一种重要的电动机类型，在各个领域都有广泛的应用。
步进电机控制(论文)
西安文理学院机械电子工程系课程设计题目：步进电机控制专业班级： 07级电信一班学号：学生姓名：指导老师：2011年3月一、步进电机的工作原理。
（1）所谓步进，就是指每给步进电机一个递进脉冲，步进电机各绕组的通电顺序就改变一次，电机就会转动一次。
使用开环控制方式能对步进电机的转动方向，速度和角度进行调节。
根据步进电机控制绕组的多少可以将电机分为三相，四相等。
驱动步进电机是通过给各绕组不同的电流产生不同的电磁场来驱动旋转的。
实验系统中的步进电机采用的励磁线圈及其励磁顺序。
让1-5、2-5、3-5、4-5绕组按一定时间顺序通过电流来驱动步进电机转动。
如下图图1.步进电机的励磁线圈（2）影响步进电机的转速和力矩关系不大，主要看步距角和同步频率两个参数。
二、设计内容。
步进电机的控制：利用8255的PC口PC-PC3轮流输出脉冲序列，以8279为键盘显示核心，，按“K1”或“K2”键控制步进电机的方向，按“RST”退出。
三、试验使用元器件列表。
1）．Intel 8088芯片2）．并行控制器8255A3）．使用8279芯片的键盘控制器四、试验设备介绍。
1．8086/8088微处理器简介8088是intel系列的准16位微处理器，它采用HMOS工艺技术制造，推出8088的目的是为了与当时已有的一套intel外围设备接口芯片直接兼容。
8088的内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按照16位设计的，但对外的数据总线只有8条。
要掌握一个CPU的工作性能和使用方法，首先应该了解它的编程结构。
在8088的编程结构上，从功能上，分为两部分，即总线接口部件（bus interface unit，BIU）和执行部件(execution unit,EU )。
8086／8088微处理器芯片为40只引脚(线)的双列直插式封装。
运用引脚多路复用技术解决引脚不够的矛盾。
引脚复用的实质是两个信号合用同一引脚分时传输信号，即同一个引脚在不同的时间段代表不同的信号。
步进电机控制技术论文
步进电机控制技术论⽂ 步进电机作为执⾏元件，是机电⼀体化的关键产品之⼀，⼴泛应⽤在各种⾃动化控制系统中。
店铺为⼤家整理的电机控制技术论⽂，希望你们喜欢。
电机控制技术论⽂篇⼀ 步进电机控制系统 摘要：步进电机作为执⾏元件，是机电⼀体化的关键产品之⼀，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，步进电机的需求量与⽇俱增，在各个国民经济领域都有应⽤。
关键词：步进电机;执⾏元件;计算机;发展 1步进电机原理及特征 1.1步进电机的⽬前发展情况 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。
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。
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。
这⼀线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差⽽⽆累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域使⽤步进电机进⾏控制变得⾮常简单。
步进电机可以作为⼀种控制⽤的特种电机，利⽤其没有积累误差(精度为100%)的特点，⼴泛应⽤于各种开环控制。
1.2步进电机的特点1.步进电动机⼯作时每相绕组不是恒定地通电，⽽是按⼀定的规律轮流通电。
2.每输⼊⼀个脉冲电信号转⼦转过的⾓度称为步距⾓。
3.步进电机可以按特定指令进⾏⾓度控制，也可以进⾏速度控制。
⾓度控制时，每输⼊⼀个脉冲，定⼦绕组就换接⼀次，输出轴就转过⼀个⾓度，其步数与脉冲数⼀致，输出轴转动的⾓位移量与输⼊脉冲成正⽐。
速度控制时，步进电机绕组中送⼊的是连续脉冲，各相绕组不断地轮流通电，步进电机连续动转，它的转速与脉冲频率成正⽐。
改变通电顺序，即改变定⼦磁场旋转⽅向，就可以控制电机正转或是反转。
步进电机小论文
步进电机第七组：谭春强（组长），冯雨虹，李少迪，杨磊，郑凤娇，黄帅通过老师的讲解以及课本的阅读理解，我们可以掌握步进电机的基本工作原理：步进电机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转换成角位移，给一个脉冲信号，步进电机就转一个角度。
通过机械传动，可以把角度变成直线位移。
步进电机具有快速启停、精确步进及直接接收数字信号控制的特点，因此，它在需要精确定位控制的场合中得到了广泛的应用。
例如，绘图仪、打印机、光学仪器及数控加工设备等，都采用了步进电机来进行定位控制。
在阅读过一些关于步进电机应用方面的论文和其他资料之后，我们也可以了解到一些应用方面的知识。
总的来说，在步进电机的发展过程中，有多种方案可用来实现步进电机控制系统，主要有3种：第一种是基于电子电路的控制系统，系统一般由3个部分组成：脉冲信号产生电路、脉冲信号分配电路、功率放大驱动电路。
这种方案可采用开环控制也可以采用闭环控制，一般功能相对较单一，如需改变控制方案，必须重新设计，因此灵活性不高；第二种是基于单片机的控制方案，由于单片机的强大功能，采用此方案可实现软件与硬件相结合的控制方法，避免了失步、振荡等对控制精度的影响，提高了接口电路的灵活性与通用性，且可以大大提高系统的交互性，因此国内学者对此方案研究较多；第三种是基于PLC的控制方案，此方案的控制系统一般由PLC、环形分配器和功率驱动电路组成。
控制系统采用PLC 来产生控制脉冲。
此系统硬件成本较低，但由于PLC扫描周期的影响，步进电机不能在高频下工作，无法实现高速控制，当速度较高时，相应的控制精度会降低。
此外，基于LabVIEw 平台的步进电机控制系统的设计也是近期研究的热点。
为了了解步进电机的应用，下面将介绍：数控机床中步进电机的应用；一种机器人寻线控制系统；基于PLC和触摸屏的步进电机控制系统的设计，三个步进电机应用的控制系统实例。
数控机床中步进电机的应用伺服系统的作用：数控机床加工精度高、生产效率高．原因很多：有机床本身制造精度高的原因；有采用了先进的数控装冕的原因；但最根本的原因是机床的伺服系统。
基于单片机的步进电机控制设计毕业论文
基于单片机的步进电机控制设计毕业论文摘要：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，广泛应用在各种自动化控制系统。
本设计以AT89C51单片机为核心，对步进电机进行控制，通过按键实现步进电机正转、反转、加速、减速，并使用LED显示电机速度。
经过PROTEUS仿真和硬件焊接，结果表明，系统实现了要求。
该电路简单，可靠性强，运行稳定。
关键词：AT89C51；ULN2003；LED；步进电机单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。
同时用单片机还可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
综合所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命[2]。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，随着工业自动化的发展，步进电机的应用也越来越广泛，广泛应用在各种自动化控制系统中。
步进电机是一种用于开环控制的驱动元件。
它是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机。
步进电机论文
前言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。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电动机有如下特点：1）步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比。
因此，当它转一圈后，没有累计误差，具有良好的跟随性。
2）由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统，既简单、廉价，又非常可靠，同时，它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。
3）步进电动机的动态响应快，易于启停、正反转及变速。
4）速度可在相当宽的范围内平稳调整，低速下仍能获得较大转距，因此一般可以不用减速器而直接驱动负载。
5）步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，不能直接使用交流电源和直流电源。
6）步进电机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应措施。
国内控制器的研究起步较晚，运动控制技术为一门多学科交叉的技术，是一个以自动控制理论和现代控制理论为基础，包括许多不同学科的技术领域。
如电机技术、电力电子技术、微电子技术、传感器技术、控制理论和微计算机技术等，运动控制技术是这些技术的有机结合体。
总体上来说，国内研究取得很大的进步，但无论从控制器还是从控制软件上来看，与国外相比还是具有一定差距。
而目前国内已有的步进电机驱动器，一般采用高低压驱动方式或者调频调压驱动方式，这些驱动电路仅可实现基本步距的运行，电路构成复杂，而且多由分立元件组成，可靠性不高,还存在运行速度低、缺乏保护电路、驱动效率低和发热损耗大等缺点。
毕业设计(论文)-步进电机的驱动及控制
（学校名称）毕业设计（论文）( *****届 )题目：步进电机的驱动及控制系别********分院专业班级*****班学生姓名* * *学号导师姓名成绩年月日目录摘要 (2)一、引言 (3)（一）论文的研究意义 (2)（二）论文的主要内容 (2)（三）设计要求 (2)（四）设计目的 (2)二、步进电机介绍 (4)（一）种类 (4)（二）工作原理 (4)（三）驱动方法 (5)1、单电压功率驱动接口 (5)2、双电压功率驱动接口 (6)3、高低压功率驱动接口 (6)4、斩波恒流功率驱动接口 (7)5、升频升压功率驱动接口 (7)6、集成功率驱动接口 (7)（四）步进电机优缺点 (9)三、步进电机的速度控制 (9)（一）工作原理 (9)（二）硬件原理框图 (9)（三）硬件原理图（见附录一） (10)（四）硬件原理介绍 (10)四、软件设计流程和描述 (12)（一）主程序流程图 (12)（二）延时程序流程图 (14)（三）源程序代码（见附录二） (14)五、总结 (15)附录 (17)参考文献 (23)致谢 (24)步进电机的驱动及控制***** ********班姓名指导教师：****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。
关键词:电机脉冲频率脉冲频率一、引言步进电机是一种将脉冲信号转化为机械角位移或者线位移的控制电机, 它能够在不涉及复杂反馈环路的情况下实现良好的定位精度，并由于具有价格低廉、易于控制、无积累误差等优点,在民用、工业用的经济型数控定位系统中获得了广泛的应用,具有较高的实用价值。
步进伺服电机毕业论文
步进伺服电机毕业论文步进伺服电机是近年来在控制领域得到广泛应用的一种电动机，它具有定位精度高、响应速度快、使用方便等特点。
本文将从步进伺服电机的基本原理、控制方法以及应用领域等方面进行论述，旨在全面了解步进伺服电机的特性以及其在实际应用中的优势和局限性。
一、步进伺服电机的基本原理1. 步进电机的工作原理步进电机是以脉冲信号为驱动信号的一种电动机，它依靠电磁场的磁极相互作用实现转动。
步进电机的转动角度大小是由电机的结构参数决定的，而每一次转动都需要给电机输入一个脉冲信号，由此使电机顺时针或逆时针旋转一个固定的角度。
2. 伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够通过反馈控制系统来精确控制位置、速度和加速度的电动机，它通过加装传感器和反馈控制电路来完成控制功能。
在伺服系统中，电机的运动状态与环境反馈信号不断地进行比较和校准，以便实现高精度的位置和速度控制。
3. 步进伺服电机的工作原理步进伺服电机是将步进电机和伺服电机的优点集成而成的一种电机。
步进伺服电机包括了步进电机的定点控制和精准位置控制的功能，同时又拥有伺服电机精确位置控制和转速控制的功能。
步进伺服电机的精度和响应速度都比较高，可以适用于许多需要精确控制的场景。
二、步进伺服电机的控制方法1. 随机驱动控制随机驱动控制是一种简单的步进伺服电机控制方法，它只需要单纯地控制脉冲信号的频率即可控制电机的运动。
使用该控制方法时，用户只需要指定步进电机需要旋转的角度，然后控制脉冲信号输出的频率即可。
2. 微处理器控制微处理器控制是一种使用微处理器来控制步进伺服电机的控制方法，它通过编写控制程序和连接外设来实现对电机的控制。
使用微处理器控制可以实现更复杂的运动控制，并且可以集成各种传感器和调节设备，提高控制精度。
3. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它可以处理不确定和模糊的控制问题。
该控制方法适用于电机控制中存在噪声和混淆的情况，可以实现更加稳定和优化的控制。
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。
单片机控制步进电机论文
1 引言步进电动机简称步进电机，步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。
可在开环条件下十分方便地将数字系统的脉冲数转变成与其相对应的角位移或线位移，因而是控制系统中常用的自动化执行元件。
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。
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。
步进电机的单片机控制可以直接接收单片机送来的数字信号，不需要进行A/D转换。
可实现对位移、位置、体积、流量等物理量的控制。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由控制模块电路系统产生。
传统步进控制器由缓冲寄存器、环形分配器、控制逻辑、正反控制门等组成,步进控制器线路复杂、成本高。
步进电机的单片机控制系统用软件编程代替了步进控制器，可靠、成本低、控制方便，应用广泛。
步进电机具有步距值不受各种干扰因素的影响，如电压的大小，电流的数值，波形温度的变化等等，相对来说，都不影响步距值，也就是说，转子运动的速度主要取决于脉冲信号的频率，而转子运动的总位移取决于总的脉冲信号数。
误差不长期积累。
步进电机每走一步所转过的角度（实际步距值）与理论步距值之间总有一定的误差，从某一步到任何一步，也就是走任意一定的步数以后也总有一定的积累误差。
但是每转一圈的误差为零，所以步距的误差不是长期地积累下去的，控制性能好：启动，停机。
反转及其他任何运行方式的改变，都在少数脉冲内完成，在一定的频率范围内运行时，任何运行方式都不会丢失一步；还具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用；步进电机在定位场所也得到了广泛的应用如：在绘图仪、打印机、扫描仪、复印机磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具,还有机器人机械装置等设备及光学仪器中应用，其定位不需要位移传感器测定位装置。
步进电动机3000字论文
步进电动机3000字论文篇一：步进电动机论文哈尔滨理工大学文献综述题目：步进电动机及其驱动器的工作原理简介学院：哈尔滨理工大学荣成学院专业：自动化学号：1030130221姓名：时延利指导教师：侯甲童完成日期： 2021年6月6日一：概述步进电动机是用脉冲信号进行控制，将点脉冲信号转换成相应的角位移和线位移的微电机，广泛地应用于打印机等办公知道设备以及各种控制设备。
步进电机和一般的电机不同，之接电源步进电机不能转动，而每加一个点脉冲转动却仅转动一定的角度，另外，改变脉冲的频率时，步进电机的速率也跟着改变。
步进电机按电磁转距产生机理的不同可以分为反应式步进电机，永磁式步进电机型式和混合式步进电机，而按绕组的相数又可以分为单相，两相，三相。
五相……… 二：步进电动机概念及其工作原理1、步进电动机的概念磁偶极矩步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置，是一种下述的电动机。
一般电动机全都是连续转动的，而步进电动机则有定位和运转两种基本，当有脉冲输进肘步进电动机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。
步进电动机的角位移量和输进脉冲的个数严格成正比，在时间上与输进脉冲同步，因此只要控制输进脉冲的数目、频率及电动机变压器通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。
在没有脉冲输进时，在绕组电源的激励下气隙能磁场使转子保持原有位置处于定位状态。
步进电动机按其输出转矩的大小来分，可以分为快速步进电动机和功率步进电动机电动机。
快速步进电动机连续工作频率高而输出转矩较小，一般在N·cm级，可以作为控制小型精密机床的工作台(例线切割机床)也可以和液压转矩放大器组成电液脉冲马达往驱动数控机床的工作台，而功率步进电动机的输出转矩就比较大是N·m级的，可以直接往驱动机床的移动终端部件。
步进电动机按其励磁相数，可以分为三相、四相、五相、六相甚至八相。
一般来说随着相数的增加，在相同频率的情况下，每相导通电流的时间增加，各相均匀电流会高些，从而并使电动机的转速—转矩特性会好些，步距角亦小。
步进电机学年论文
原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
论文中包含其他人已经发表或撰写过的研究成果已添加相应注释，而且不包含为获得内蒙古大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同学对本系统所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
如有雷同，纯属巧合。
学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：基于微型计算机的步进电机系统设计摘要如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。
本文设计了基于STC89C52单片机的步进电机驱动系统。
本系统中，主要完成了按键控制步进电机起停、正反转、加减速再输出显示等功能。
我们试着用所学的知识，通过实践来掌握应用设备的工作原理。
关键词：单片机，步进电机，串口通信，供电，LCD1602STEPPER MOTOR MICRO-COMPUTER BASEDSYSTEM DESIGNABSTRACTNow because of its small size, microcontroller is perfect in performance, so widely used in various industries. In this paper, based on the single chip STC89C52 stepping motor driven system. The system, and the main completed the button control step motor, and the stop and turn, and slow down and the output shown etc. Function. We try to use of knowledge, through the practice to master the application equipment principle of work.KEYWORDS：single chip，step motor，serial communication，power supply，LCD1602目录引言 (1)1.设计任务及思路 (2)1.1 供电模块 (2)1.2 串行通信模块 (3)1.3 按键模块 (4)1.4 指示灯模块 (5)1.5 显示模块 (6)1.6 电机模块 (6)2 软件编程思路及流程 (8)2.1 主程序 (8)2.2 键盘扫描程序 (9)2.3 LCD显示程序 (10)2.4 步进电机驱动程序 (11)3. 系统评价及改进 (12)3.1 系统优点 (12)3.2 系统缺点 (12)3.3 系统改进 (12)4 结论 (13)5 学习心得 (14)参考文献 (15)致谢.............................................................................................. 错误！未定义书签。
步进电机论文
前言步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。
步进电机作为制执行元件，是电气自动化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
例如，在仪器仪表，机床设备以及计算机的外围设备中（如打印机和绘图仪等），凡需要对转角进行精确控制的情况下，使用步进电机最为理想。
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，在各个国民经济领域都有应用。
上个世纪就出现了步进电动机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的反应式步进电动机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。
在本世纪初，由于资本主义列强争夺殖民地，造船工业发展很快，同时也使得步进电动机的技术得到了长足的进步。
到了80年代后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式更加灵活多样。
原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。
计算机则通过软件来控制步进电机，更好地挖掘出电动机的潜力。
因此，用计算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代趋势。
步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。
步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。
由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。
步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。
其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。
现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。
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步进电机论文前言何为步进电机步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。
步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。
如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。
同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。
由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
步进电机的种类和特点1.1步进电机的分类步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
* 反应式定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
* 永磁式永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
* 混合式混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
2.按输出转矩的大小分类：2-1快速步进电机电动机的输出转矩一般为0.07-4nm，可以控制小型机床的工作台，列如线切割机床。
2-2功率步进电机电动机的输出转矩一般为5-40nm，可直接驱动机床的移动部件。
此外按励磁相数可分为三相，四相、五相、六相等，相数越多，步距角越小，但结构复杂。
;按运动方式分为旋转运动、直线运动、平面运动等；按定子排列方式还可以分为径向单段式和纵向多段式，轴向式的转动惯性小，快速性和稳定性好，功率步进电机多为轴向式。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。
最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。
该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。
由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。
同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。
步进电机作为执行原件，是电器自动化的最关键的产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
例如，在仪器仪表，机床设备以及计算器的外围设备中（如打印机和绘图仪），凡是需要对转角进行精确控制的情况下，使用步进电机最为理想。
随着微电子和计算器技术的发展，步进电机的需求量与日剧增，在各个国民经济领域都有应用。
上个世纪就出现了步进电机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的反应试步进电机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。
在本世纪出，由于资本主义列强争夺殖民地，造船业发展很快，同时也使得步进电机的得到长足的发展。
到了80年代后，由于廉价的微型计算器一多功能的姿态出现，步进电机控制系统采用分立原件和集成电路组成的控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量的元器件，而且一旦定型后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。
计算器则通过软件来控制步进电机，更好的挖掘出电动机的潜力。
因此，用计算器控制步进电机已经成为了一中必然的趋势，也符合数字化的时代趋势。
步进电机和普通电机的不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。
步进电机靠一种环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕阻按照顺序轮流接通直流电源。
由于励磁绕阻在空间中按照一定的顺序规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种越阶变化的旋转磁场，使转子步进式转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。
步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。
步进电机广泛应用在生产的各个领域。
他最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D转换，能够直接将脉冲信号转化成角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。
早期的步进电机输出的转矩比较小，无法满足需要，在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。
随着步进电机技术的发展，步进电机已经能够单独在系统上进行使用，比如，步进电机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机，在这个应用中，步进电机可以同时完成两个工作，其一是传递转矩，其二是传递信息。
步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电机。
除了在数控数控机床上的应用，步进电机也可以并用在其他机械上，比如作为自动送料机的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。
步进电机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大用途。
伴随着不同数字化的技术的发展以及步进电机自身技术的提高，步进电机将会在更多的领域应用。
第一章步进电机的原理根据电机能量原理，步进电机与通常的交流电机或直流电机无异，是将电能变成机械能的电磁原件。
但他的运行原理等方面存在特殊性，才能在设计时灵活应用。
1.1步进电机的特点与原理（下面57系列和86系列三相步进电机为例）主要特点通用规格步距精度+5%(整步、空载)温升80°CMax环境温度-10°C -- +50°C绝缘电阻100MΩmin.500VDC耐压500VAC for one minute径向跳动0.06 Max.(450g-load)轴向跳动0.08 max.(450g-load) 技术规格Model No.相数步距角保持转矩额定电流相电感相电阻引线数量转子惯量定位转矩电机重量机身长(°) N.M A mH Ohm g.cm²Kg.cm Kg mm573S05 3 1.2 0.45 5.2 1.4 1.3 6 110 0.21 0.4 42 573S09 3 1.2 0.9 3.5 1.7 0.8 6 300 0.4 0.75 56 573S15 3 1.2 1.5 5.2 1.35 0.9 6 480 0.68 1.1 79 *以上仅为代表性产品外形尺寸接线图86系列两相步进电机86HS22 2 1.8 2.2 4 3.5 0.75 8 1300 1.5 2.6 94 86HS35 4 1.8 3.5 2.8 3.9 1.4 8 800 0.8 2 65 86HS38 4 1.8 3.8 4.3 2.7 0.6 8 1200 1 2.6 91 86HS45 4 1.8 4.5 4.2 3.5 0.8 8 1400 1.3 2.3 80 86HS85 4 1.8 8.5 4.9 5.2 0.95 8 2800 2.5 3.8 118 86HS120 4 1.8 12 4.9 8.7 1.4 8 4000 3.8 5.4 157T KEY D 86HS22 / / 9.586HS35 / / 9.586HS45 / / 12.786HS85 14.9 5*5*25 12.786HS120 18.3 5*5*24.5 15.875两相步进电机命名规则<>上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
三相步进电机命名规则<>上例表示机座号为57mm,三相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
两相步进电机选型列表相数外型型号静扭矩(NM)步距角(º)引线数相电流电阻(Ω)电感(mH)长度L(mm)转子惯量(g.cm²)重量(kg)适配驱动器串联并联二相35 35HS010.071.84 0.4 35 8.0 28 12 0.17M415B/DM320/M32539 39HS020.0651.84 0.6 15 16 34 20 0.18M415B/DM320/M32542 42HS00.2 1. 4 0.4 12.21 40 57 0.2DM320/DM422C/D三相步进电机选型列表怎样选择步进电机和驱动器•判断需多大力矩：静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。
负载大时，需采用大力矩电机。
力矩指标大时，电机外形也大。
•判断电机运转速度：转速要求高时，应选相电流较大、电感较小的电机，以增加功率输入。
且在选择驱动器时采用较高供电电压。
•选择电机的安装规格：如57，86，110等，主要与力矩要求有关。
• 确定定位精度和振动方面的要求情况：判断是否需细分，需多少细分。
•根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。