步进机控制系统教程

硬件课程设计报告

设计题目：专 业：班 级：成 员：王久龙

步进电机控制系统 计算机科学与技术 计算机09-5班 08093457

陶闯闯 08093456

第 1 页 共 22 页

摘 要

步进电机 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”，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。 内容：利用微机原理试验箱的8279、8255和键盘LED显示模块、步进电机模

块，实现通过键盘控制步进电机，并在LED上显示必要信息。

实现举例：

1. 按下键盘的0到F键，步进电机将按不同的速度转动。同时6位LED的最后一位显示所按下的键值。

2. 按下键盘的HERE键，步进电机将顺时针转动，同时倒数第二位LED显示”+”。

3.按下键盘的EXEC键，步进电机将逆时针转动，同时倒数第二

微型计算机课程设计

成绩

课 程 设 计 报 告

设计题目

课程名称

步进电机控 制系统设计 计算机控制技术

姓名 崔彬彬 学号 2008100716

班级 自动化0803 教师 闫高伟

设计日期 2011 年 7 月 11 日

微型计算机课程设计

微型计算机课程设计

微型计算机控制技术设计课程设计报告

步进电机控制系统设计

摘 要

本次课程设计采用TDN-AC/ACS计算机控制技术实验箱中的35BYJ46型四相八拍步进电机为对象，以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路即以8088为核心的步进电机控制系统，编写步进电机控制程序，从而实现步进电机的变速运转以及正反向运转。

关键词：8088CPU；步进电机；变速；正反向；

微型计算机课程设计

步进电机控制系统设计

Design Of Control System of Stepping Motor

Abstract

The curriculum design using TDN-AC / ACS computer control technique experimental box type 35BYJ46 four phase eight beat stepper motor as the object, o

毕业设计论文

论文题目：基于单片机的步进电机控制电路板设计

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。

步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，步进电机控制系统主要由步进控制器,功率放大器及步进电机等组成。采用单片机控制,用软件代替上述步进控制器,使得线路简单,成本低,可靠性大大增加。软件编程可灵活产生不同类型步进电机励磁序列来控制各种步进电机的运行方式。

本设计是采用AT89C51单片机对步进电机的控制，通过IO口输出的时序方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动步进电机；同时，用 4个按键来对电机的状态进行控制，并用数码管动态显示电机的转速。

系统由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计包括AT89C51单片机的最小系统、电源模块、键盘控制模块、步进电机驱动（集成达林顿ULN2003）模块、数码显示（SM420361K数码管）模块、测速模

基于单片机的步进电机控制电路板设计

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。

步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，步进电机控制系统主要由步进控制器,功率放大器及步进电机等组成。采用单片机控制,用软件代替上述步进控制器,使得线路简单,成本低,可靠性大大增加。软件编程可灵活产生不同类型步进电机励磁序列来控制各种步进电机的运行方式。

本设计是采用AT89C51单片机对步进电机的控制，通过IO口输出的时序方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动步进电机；同时，用 4个按键来对电机的状态进行控制，并用数码管动态显示电机的转速。

系统由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计包括AT89C51单片机的最小系统、电源模块、键盘控制模块、步进电机驱动（集成达林顿ULN2003）模块、数码显示（SM420361K数码管）模块、测速模块（含霍尔片UGN302

基于单片机的步进电机控制电路板设计

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。

步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，步进电机控制系统主要由步进控制器,功率放大器及步进电机等组成。采用单片机控制,用软件代替上述步进控制器,使得线路简单,成本低,可靠性大大增加。软件编程可灵活产生不同类型步进电机励磁序列来控制各种步进电机的运行方式。

本设计是采用AT89C51单片机对步进电机的控制，通过IO口输出的时序方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动步进电机；同时，用 4个按键来对电机的状态进行控制，并用数码管动态显示电机的转速。

系统由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计包括AT89C51单片机的最小系统、电源模块、键盘控制模块、步进电机驱动（集成达林顿ULN2003）模块、数码显示（SM420361K数码管）模块、测速模块（含霍尔片UGN302

文章编号:1672}91X(2009)SG0008 03

基于AT89C51单片机的步进电机控制系统 常喜，姜文龙，准英

(吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000)

摘要:介绍了基于AT89C51单片机控制步进电机旋转方向、旋转速度的方法，分析了步进电机的结构和工作

原理，并给出系统硬件结构图和软件程序模块. 关键词:步进电机;AT89C51单片机;控制系统 中图分类号:TP368. 2文献标识码:A 引言

步进电机是一种利用电磁铁的作用原理将电

脉冲信号转换为线位移或角位移的电机.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. 由于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、位置等数字控制领域中应用日 益广泛.本文应用AT 89C51单片机实现了对B Y35 型四相步进电机的正反转和加减速的控制，具有硬 件结构简单，易于操作，价格低廉等优点. 步进电机的工作原理

图1是四相反应式步进电机工作原理示意图.

采用单极性直流电源供电，只要对步进电机的各相 绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动. 小的位置，转子转动，1,

毕业设计（论文）任务书

专 业： 电 气

题 目： 基于单片机的步进电机控制系统设计 起 止 时 间： 2014年12月至2015年6月 学 生 姓 名：

班 级： 船 电 气 11 指 导 老 师： 系/室 主 任：

2014 年 12月 5 日

论文 (设计) 内容及要求： 一、 论文内容 1.1原始资料： 步进电机型号及参数： 1.2 设计内容 1.2.1 步进电机控制技术的研究现状及发展趋势。 1.2.2 单片机在步进电机控制系统中的应用。 1.2.3 步进电机控制原理及方法。 1.2.4 设计的控制系统功能 工作方式切换（两拍/四拍）、手动和连续运行、步距角可控、正/反转、细分驱动等。 1.2.5 两相步进电机控制器设计 硬件设计：（1）单片机选择 （2）驱动电路 （3）光电隔离电路 （4）

目录

1绪论 (3)

2步进电机原理及硬件软件设计 (4)

2.1步进电机原理及其控制技术 (4)

2.2总体设计方框图 (7)

2.3设计原理分析 (7)

2.3.1元器件介绍 (7)

2.3.2方案论证 (9)

2.3.3硬件设计 (9)

2.3.4 软件设计 (12)

3结论 (15)

参考文献 (16)

附录1 电路原理图 (17)

附录2 程序清单 (18)

致谢 (21)

.WORD版本.

基于步进电机控制系统的设计

摘要

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、步进电机的环形分配器、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

基于单片机控制步进电机设计与实现方法及相关电路。

基于单片机的步进电机控制系统设计

刘帅，祖静，张红艳

（中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051）

摘要：为实现PC上位机或单片机单独控制步进电机，提出一种基于MSP430FG4618单片机实现的步进电机控制系统。利用单片机USART模块与PC机之间的串行通信或硬件矩阵键盘，通过脉冲分配器PMM8713和驱动器

PMM2101控制步进电机的各种运行方式，实现三相或四相步进电机在不同工作方式下的启停、转向控制和调速等功

能。通过输出转矩测量,系统从0～1.5A增大过程中最大静转矩与电流有着近似的线性关系，估算误差在10%左右，验证了系统的合理性。

关键词：单片机；步进电机；PC机；控制中图分类号:TM383.6

文献标识码：A

文章编号：1674－6236（2010）04-0038-03

Designofcontrolsystemofsteppermotorbasedonmicrocontroller

LIUShuai，ZUJing，ZHANGHong-yan

（KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurementMinistryofE

步进电机单片机控制

第21卷第3期

2006年9月安 徽 工 程 科 技 学 院 学 报

JournalofAnhuiUniversityofTechnologyandScienceVol.21.No.3Sep.,2006

文章编号:1672-2477(2006)03-0059-04

基于单片机的步进电机

控制系统的设计

郭 威,崔 群

(安徽工程科技学院电气工程系,安徽芜湖 241000)

摘要:介绍了一种基于单片机的步进电机控制系统,该系统采用AT89S52单片机通过8155的14位减法计数

器控制步进电机运转,可以在10~4000r/min范围内得到精确的转速,并且解决了步进电机升降速过程中的

失步和堵转问题.

关 键 词:单片机;步进电机;精确转速;升降速

中图分类号:TP273 文献标识码:A

引 言

步进电机是一种用电脉冲进行控制,将电脉冲信号转换成相应角位移的电机,其机械位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成正比,每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度.脉冲的数量决定了旋转的总角度,脉冲的频率决定了电机运转的速度.

本文介绍的步进电机驱动控制电路,采用AT89S52单片机对步进电机进行控制,通过8155的14位减法计数器产生控制步进电