步进电机正反转设计与实现

步进电机正反转设计

1 设计目的

步进电机若加入适当的脉冲信号时，转子则会以一定的步数转动。如果加入连续的脉冲信号，步进电机就会连续转动，转动的角度与脉冲频率成正比，正、反转可由脉冲的顺序来控制。

2 硬件介绍

（1）80c51单片机简介

首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示)， 引脚的具体功能将在下面详细介绍

单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。电源：⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端； 时钟：TAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

控制线：⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址

② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。⑵ PSEN:外ROM读选通信号。① RST（Reset）功能：复位信号输入端。② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

① EA功能：内外ROM选择端。② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

I/O线：80C

·

Word 资料 实训课题三 PLC 实现步进电机正反转和调速控制

一、实验目的

1、掌握步进电机的工作原理

2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法

3、掌握DECO 指令实现步进电机正反转和调速控制的程序

二、实训仪器和设备

1、FX 2N -48MR PLC 一台

2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套

3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个

三、步进电机工作原理

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，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，图3-1是一个三相反应式步进电机结图。从图中可以看出，它分成转子和定子两部分。定子是由硅钢片叠成，定子上有六个磁极（大极），每两个相对的磁极（N 、S 极）组成一对。共有3对。每对磁极都绕有同一绕组，也即形成1相，这样三对磁极有3个绕组，形成三相。可以得出，三相步进电机有3对磁极、3相绕组；四相步进电机有4对磁极、四相绕组，依此类推。

反应式步进电动机的动力来自于电磁力。在电磁力的作用下，转子被强行推动到最大磁导率（或者最小磁阻）的位置，如图3-1（a ）所示，定子小齿与转子小齿对齐的位置，并处于平衡状态。对三相异步电动机来说，当某一相的磁极处于最大导磁位置时，另外两相相必处于非最大导磁位置，

成绩

课程设计报告

题 目 步进电动机正反转控制系统设计

课 程 名 称 微机原理及应用 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 工科楼 C304 课程设计学时 20 指 导 教 师

金陵科技学院教务处制

摘 要

步进电机是工业生产过程控制及仪表中的主要控制元件之一。在数字控制系统中，由于它可以直接接受计算机输出的数字信号，而不需要进行数/模/转换，用起来非常方便。此次微机原理的课程设计，是对计算机系统和微处理器以及汇编语言、外围芯片的研究学习。本设计就是基于8086CPU的微机控制

摘 要

可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装臵。目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。

生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。按下正转启动按钮SB1，电动机正转运行，且KM1,KMY接通。2s后KMY断开，KM 接通，即完成正转启动。按下停止按钮SB2，电动机停止运行。按下反转启动按钮SB3，电动机反转运行，且KM2,KMY接通。2s后KMY断开，KM 接通，即完成反转启动。

目 录

第一章 PLC概述 ...................................................... 1

1.1 PLC的产生 ................................................... 1 1.2 PLC的定义 ...................................................

PLC实验报告

实验名称：

组长： 组员： 组员： 班 级： 实验时间：

电动机基本控制单元

杨 键 090603161 翟 俊 090603166 张万权 090603171

自动化 2012-1-11

一、 实验目的

1．能够制作I/O分配表；

2．能够独立完成程序的编辑； 3．能够调试并运行程序；

4．能够学以致用，把所学习的知识融会贯通来控制电机的运行； 5. 能够在所学习的基础上有所创新，让电机有一些新的功能；

二、 实验内容

（1）电动机的正反转控制及运行（必须实现）

（2）可以延时自动切换正反转，可以手动，或者其他控制想法，可自由发挥。视实现难度评分。

I/O分配表

输入信号 正转开关SB1 反转开关SB2 停止 输出信号 正转 反转

程序：

I0.0 I0.1 I0.2 Q1.0 Q1.1

三、 小结与体会

通过本次试验，使我对“运动控制系统”这门课程中电机的运行有了形象直观的了解，通过程序控制电机的启停，以及正反转的转换，形象的展现出在理论课上所学习的抽象的难以理解的知识。在编辑的过程中，我们遇到的麻烦不少，就像正反转不能同时运行，否则会损坏电机，因此在编程时的自锁与互锁就尤为

重要

PLC实验报告

实验名称：

组长： 组员： 组员： 班 级： 实验时间：

电动机基本控制单元

杨 键 090603161 翟 俊 090603166 张万权 090603171

自动化 2012-1-11

一、 实验目的

1．能够制作I/O分配表；

2．能够独立完成程序的编辑； 3．能够调试并运行程序；

4．能够学以致用，把所学习的知识融会贯通来控制电机的运行； 5. 能够在所学习的基础上有所创新，让电机有一些新的功能；

二、 实验内容

（1）电动机的正反转控制及运行（必须实现）

（2）可以延时自动切换正反转，可以手动，或者其他控制想法，可自由发挥。视实现难度评分。

I/O分配表

输入信号 正转开关SB1 反转开关SB2 停止 输出信号 正转 反转

程序：

I0.0 I0.1 I0.2 Q1.0 Q1.1

三、 小结与体会

通过本次试验，使我对“运动控制系统”这门课程中电机的运行有了形象直观的了解，通过程序控制电机的启停，以及正反转的转换，形象的展现出在理论课上所学习的抽象的难以理解的知识。在编辑的过程中，我们遇到的麻烦不少，就像正反转不能同时运行，否则会损坏电机，因此在编程时的自锁与互锁就尤为

重要

2012重庆工商大学“飞思卡尔杯”智能汽车校内竞赛

重庆工商大学“飞思卡尔杯”智能汽车校内竞赛报告

（题目 基于MC9S12XS128MAA单片机的直流电机驱动系统的控制设

计）

参赛队员：

学院：计信 班级：自动化2 学号：2010133234 姓名：姜鹏 电话：15023386728

日期：2012年11月 17日

摘要：本文以重庆工商大学“飞思卡尔杯”智能汽车校内选拔竞赛为背景，根据比赛相关要求，提出了基于MC9S12XS128MAA单片机的智能车直流电机驱动控制系统的设计方案，并阐述了选单片机的功能和指令系统特点以及所选外围硬件的功能和应用方法。通过所设计的电路图，设计出程序流程图并在此基础上通过开发软Code Warrio编程实现MC9S12XS128MAA单片机对智能车驱动电机控制并实现所选题目要求的相关功能。

关键词：单片机 H电机驱动 脉冲宽度调制（PWM） 智能车控制

前言：教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，在已举办全国大学生“飞思卡尔”只能能车大赛；积极参加加第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛重庆工商大学校内选拔赛。在本次比赛中经过学习，查阅相关资料，本文以研究“智能车驱动电机控制”为

相电机接线图及原理有不少电工对单相电机的接线不太清楚，小编先对单相电机的正反转原理讲一下。

单相电动机有两组线圈，有一个公共端，一个运行端，一个启动端，电容接在运行端和启动端之间。电源接在公共端和运行端时，电机正转；电源接在公共端和启动端时，电机反转；只有运行线圈和启动线圈截面积一样的单相可逆电机，才能正反转，否则反转不能带负荷。

单相电机正反转接线图

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单相电机正反转原理

单相电容电机有两个绕组，即启动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在启动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和启动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。

一般运行绕组（主线圈）线径较粗一点，启动绕组（副线圈）线径较细，用万用表量启动绕组比运行绕组的电阻值稍大一点儿。

单相电机启动原理分：1、电阻启动式（电冰箱电机等）；2、电容启动式（木工电刨电机等）；3、电容运转式（洗衣机、电风扇等）；4

单片机课程设计报告

设计题目： 步进电机控制系统

学 院 机械工程学院

专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 指导教师

湖北工业大学

2010 年 秋季 学期

起止时间：2011年1月10日至2011年1月14日 平时 （10%） 任务完成 （30%） 答辩 课设报告 总评成绩 （30%） （30%）

目录

1. 设计目的????????????????2 2. 设计的主要内容和要求??????????2 3. 题目及要求功能分析???????????2 4. 设计方案????????????????5 4.1 整体方案??????????????5 4.2 具体方案??????????????5 5．硬件电路的设计?????????????6 5.1 硬件线路??????????????6 5.2 工作原理??????????????7 5.3 操作时序???

题目：

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继续教育学院毕业设计

（论文）

星三启动可逆运行电动机的PLC控制系统的设计

院、系（站）：渭南工业学校函授站 学 科 专 业： 机电一体化技术 学 生： 韦 坤 学 号： 3 指 导 老 师： 刘 碧 波 2012年12月

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摘 要

可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。

生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。按下正转启动按钮SB1，电动机正转运行，且KM1,KMY接通。2s后KMY断开，KM 接通，即完成正转启动。按下停止按钮SB2，电动机停止运行。按下反转启动按钮SB3，电动机反转运行，且KM2,KMY接通。2s后KMY断开，KM 接通，即完成反转启动。

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目 录

第一章 PL