课程设计报告
题目步进电机正反转及调速
控制系统的设计
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10电气1班
学生姓名管志成
学号1004103027
课程设计地点C304
课程设计学时20
指导教师李国利
金陵科技学院教务处制成绩
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，具有快速启动能力,定位精度高，能够直接接受数字量，因此被广泛地应用于数字控制系统中，如数模转换装置、精确定位、计算机外围设备等，在现代控制领域起着非常重要的作用。
本设计基于Proteus 7.8设计环境，运用了8086 CPU芯片以及74273芯片、74244芯片和步进电机以及7位小功率驱动芯片ULN2003A、按钮、指示灯等辅助硬件电路，设计了步进电机正反转及调速系统。绘制软件流程图，进行了软件设计并编写了源程序，最后对软硬件系统进行联合调试。该步进电机的正反转及调速系统具有控制步进电机正反转的功能，还可以对步进电机进行调速，不同的按钮对应不同的速度，并且在没有速度按钮按下的时候，步进电机自动切换到停止状态。
关键词：步进电机；正反转；调速控制；ULN2003A芯片；8086微机系统
一、概述
1.1 课程设计的目的 (4)
1.2课程设计的要求 (4)
二、总体设计方案及说明
2.1 系统总体设计方案 (5)
2.2系统工作框图 (5)
三、系统硬件电路设计
3.1 Intel 8086 微处理器的简介 (6)
3.2 步进电机的原理 (7)
3.3 ULN2003A的简介 (8)
3.4 74154芯片简介 (9)
3.5 74LS273芯片简介 (10)
3.6 8086最小系统的设计 (11)
3.7 步进电机及其驱动电路的设计 (12)
3.8 电机状态显示电路的设计 (12)
3.9 输入采样电路的设计 (13)
3.10系统总电路图 (14)
四、系统软件部分设计
4.1 系统流程图 (15)
4.2 系统软件源程序 (16)
4.2.1电机绕组通电顺序设定 (16)
4.2.2 延时子程序设计 (16)
4.2.3 汇编源程序及说明 (16)
五、总结
5.1 系统软硬件的联合调试 (21)
5.2 问题分析和解决方案 (23)
5.3 心得与体会 (23)
六、参考文献 (23)
附录：总电路图 (25)
一、概述
1.1 课程设计的目的
通过本课程设计，使学生掌握控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的设计方法。使学生进一步掌握微型计算机应用系统的硬、软件开发方法，输入/输出(I/O)接口技术，应用程序设计技术，并能结合专业设计简单实用的微型计算机应用系统。针对课堂重点讲授内容使学生加深对微型计算机硬件原理的理解及提高汇编语言程序设计的能力，为以后的毕业设计搭建了微机系统应用平台，提高学生的开发创新能力。
1.2课程设计的要求
步进电动机正反转控制系统的设计
设计一个步进电动机正反转控制系统,要求：
1）系统功能：点动SW1按键控制步进电动机正转，点动SW2按键控制步进电动机反转，点动SW3按键控制步进电动机停止，在进行相应操作时，对应LED 将被点亮。按下SW4按键使步进电机在所设定的一级速度下运转，按下SW5使步进电机在所设定的二级速度下运转，按下SW6使步进电机在设定的三级速度下运转，按下SW7使步进电机在满转速下运转；
2）给出系统设计方案，画出硬件连线图，并说明工作原理；
3）画出程序框图并编写程序；
4）软硬件联调，完成系统工作调试；
在以上工作基础上完成课程设计报告，包括设计任务与要求，总体方案说明，电路原理图与说明，软件流程图和源程序清单，问题分析与解决方案，结论与体会，参考资料等。
二、总体设计方案与说明
2.1 系统总体设计方案
本设计是基于Windows环境下的Proteus7.8软件，在其中进行硬件电路的的设计，汇编语言源程序的编写以及以上两部分工作完成后的软硬件系统的联合调试。
本设计的处理控制系统由Intel 8086微处理器在最小模式下组成的单处理器系统构成，用来进行对外围硬件电路进行信息采集、数据处理和控制。由8086芯片来检测外围电路中正反转按键是否按下，若按下，则相应地改变对步进电机的施加的脉冲顺序，实现正转和反转的控制，没有键按下则电机处于停止状态；同样由8086处理器来检测外围电路中的调速按钮是否按下，若有键按下，则调用相应的时间的延时子程序，以对脉冲频率进行控制以实现对步进电机速度的调节。
显示电路采用LED指示灯来指示电机的运行状态
驱动电路采用ULN2003A芯片，该芯片的电流增益高，带负载能力强。
步进电机采用35BY48S03四相步进电机，电压为DC12V，额定转速为360RPM。
2.2系统工作框图
图1 系统工作框图
三、系统硬件部分设计
3.1 Intel 8086 微处理器的简介
Intel 8086是Intel公司于1978年推出的16位微处理器。它采用HMOS工艺制造，片内有2.9万个晶体管，单一电源+5V供电，时钟频率4.77-10MHz，片内数据总线、寄存器和外部数据总线都为16位，最大可寻址的物理地址为1M。
要掌握一个CPU的工作性能及使用方法，首先应该了解它的编程结构。在8086
CPU的编程结构上，从功能上，分为两部分，即总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）。8086的逻辑地址为20位，物理地址为16位，，对于编程员来说，只需要考虑逻辑地址即可。8086为40只引脚双列直插式封装。
Intel 8086 可以工作在最大和最小两种模式下，最小模式和最大模式的确定是通过一条MN/MN所接的逻辑电平是“1”还是“0”来完成。
在最小方式下，微处理器被用来构成一个小规模的单处理机系统，微处理器本身必须提供全部的的控制信号给外围电路。
在最大方式下，微处理器被用来构成一个较大规模的多机系统。
在最小模式下的信号如下：
（1）AD15~AD0（address data bus）地址/数据复用引脚（双向工作）分时复用的地址/数据线。
（2）A19/S6~A16/S3（Address/Status）输出，是分时复用的地址/状态线。用作地址线时，A19~A16与A15~A0一起构成访问存储器的20位物理地址。
（3）BHE/ S7 （Bus High Enabale/Status）总线高字节有效信号。三态输出，低电平有效，用来表示当前高8 位数据线上的数据有效。
（4）NMI（Non Maskable Interrupt Request）不可屏蔽中断请求信号。由外部输入，上升沿触发，不受中断允许标志的限制。
（5）INTR（Interrupt Request）可屏蔽中断请求信号。由外部输入，电平触发，高电平有效。
（6）RD（Read）读信号。三态输出，低电平有效，表示当前CPU正在读存储器或IO端口。
(7) CLK（Clock）主时钟引脚（输入）。由8284时钟发生器输入。8286CPU可使用的最高时钟频率随芯片型号不同而异，8086为5MHz，8086-1为10MHz，8086-2 为8MHz。
(8) RESET（reset）复位信号。由外部输入，高电平有效。
(9) READY（ready）准备就绪信号。由外部输入，高电平有效，表示CPU 访问的存储器或IO端口已准备好传送数据。
(10) TEST 测试信号。由外部输入，低电平有效。CPU 执行WAIT 指令时，每隔5 个时钟周期对TEST 进行一次测试，若测试TEST 无效，则CPU 处于踏步等待状态，直到TEST有效，CPU才继续执行下一条指令。
(11) MN/MX 工作模式选择信号。由外部输入，MN/MX 为高电平时，CPU 工作在最小模式；MN/MX为低电平时，CPU工作在最大模式。
(12) GND/VCC电源地和电源。8086CPU只需要单一的+5V电源，由VCC引脚输入。
(13) INTA 中断响应信号。向外部输出，低电平有效。在中断响应周期，该信号表示CPU响应外部发来的INTR信号，用作读中断类型码的选通信号。(14) ALE 地址锁存允许信号。向外部输出，高电平有效。在最小模式系统中用作地址锁存器的片选信号。
(15) DEN数据允许信号，三态输出，低电平有效。
(16) DT/R 数据发送/接收控制信号
(17) M/IO 存储器/IO 端口访问信号。
(18) WR写信号。三态输出，低电平有效，表示当前CPU正在写存储器或IO 端口。
(19) HOLD总线请求信号。由外部输入、高电平有效。表示有其他共享总线的处理器/控制
器向CPU请求使用总线。
(20) HLDA 总线请求响应信号。向外部输出，高电平有效。CPU 一旦测试到有HOLD 请求，就在当前总线周期结束后，使HLDA有效，表示响应这一总线请求，并立即让出总线使用权。在不要求使用总线的情况下，CPU中指令执行部件可继续工作。HOLD变为无效后，CPU也将HLDA置成无效，并收回对总线的使用权，继续操作。
3.2 步进电机的原理
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。
本设计采用35BY48S03四相八拍型步进电机，电压为DC12V，额定转速为
360RPM。
步进电机的工作原理示意图如下：
图2 四相步进电机步进示意图
开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。
当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D 方向转动。
在本设计中，我们使用四相八拍的运行方式，即控制正转时，电机绕组的通电顺序为：AD-D-DC-C-CB-B-BA-A；反转时，电机绕组的通电顺序为A-AB-B-BC-C-CD-D-DA。
3.3 ULN2003A的简介
ULN2003A是一个7路反向器电路，即当输入端为高电平时ULN2003A输出端为低电平，当输入端为低电平时ULN2003A输出端为高电平。
图3 ULN2003A
由于集成电路集驱动和保护于一体，作为小功率步进电机的专用驱动芯片，ULN2003A是该高耐压、大电流达林顿陈列，由7个硅NPN达林顿管组成。该电路的特点如下：
ULN2003A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、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。ULN2003A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。
ULN2003A在各种控制电路中常常作为驱动继电器的芯片，其芯片内部做成一个消线圈反电动势二极管。ULN2003A的输出端允许通过IC电流200mA，饱和压降Vce约1V左右，耐压BVceo约为36V。输出电流大，故可以用来直接驱动步进电机。
图4 ULN2003A内部结构
3.4 74154芯片简介
74HC154是一款高速CMOS器件，74HC154引脚兼容低功
耗肖特基TTL（LSTTL）系列。
74154这种单片4 线—16 线译码器非常适合用于高性能
存储器的译码器。当两个选通输入G1 和G2 为低时, 它可将4 个
二进制编码的输入译成16 个互相独立的输出之一。实现解调功能
的办法是：用4 个输入线写出输出线的地址，使得在一个选通输
入为低时数据通过另一个选通输入。当任何一个选通输入是高时，
所有输出都为高。
74154 的引脚图如右图所示：
INPUTS 输入SELECTED OUTPUT 选定
输出(L)
G1G2D C B A
L L L L L L Y0
L L L L L H Y1
图5 74154
L L L L H L Y2
L L L L H H Y3
L L L H L L Y4
L L L H L H Y5
L L L H H L Y6
L L L H H H Y7
L L H L L L Y8
L L H L L H Y9
L L H L H L Y10
L L H L H H Y11
L L H H L L Y12
L L H H L H Y13
L L H H H L Y14
L L H H H H Y15
X H X X X X NONE
H X X X X X NONE
表1 74154真值表
3.5 74LS273芯片简介
74HC373是8位数据锁存器。主要用于数码管、按键等等的控制
DN LE OE ON
H H L H
L H L L
×L L Q0
××H Z 芯片管脚图如下：
图6 74LS273引脚图
U2的功能是实现AD[0..7]的锁存，由于8086 CPU的总线是地址/数据复用总线，因此需要在传送地址信号的时候，将数据信号锁存起来，即将数据信号锁存在74273触发器中，待地址传送完毕后再按需要将数据信号输出。
3.6 8086最小系统的设计
8086最小系统原理图如下所示：
图7 8086最小系统图
8086最小系统由Intel 8086微处理器、74273 TTL带公共时钟复位八D触发器、以及74154 TTL 4线—16线译码器等组成。
8086有20位地址线，其中高4位A19-A16与状态线S6-S3分时复用，低16位AD15-AD0与数据线分时复用。在总线周期的T1时将地址送出后，就必须用锁存器将它们锁存起来，以便在T2及以后搞死位地址线改为状态输出，低16位地址线该做数据线使用。另外，表明八位数据线是否起作用的数据总线允许信号是与状态线S7分时复用的，故也需要锁存。21条线需采用3片8位地址锁存器，这里采用74273。与外围硬件电路的连接的I/O部分由4线-16线译码器74154组成，用来分配I/O硬件地址。
3.7 步进电机及其驱动电路的设计
步进电机及其驱动电路图如下图所示：
步进电机35BY48S03由驱动芯片ULN2003A 驱动，步进电机脉冲信号由8086芯片发出，由数据线AD0-AD7经过锁存器74273传送到步进电机的驱动芯片，由驱动芯片带动步进电机运转。还有三只反应电机转动方向的LED 由锁存器直接驱动。
3.8
电机状态显示电路的设计
电机状态显示电路的电路图如下：
电机状态显示电路由三只LED 发光二极管串接限流电阻，接在数据锁存器的输出端组成，电机工作时的状态信号由CPU 8086给出，经过数据总线送到数据锁存器输入端，再由锁存器的输出端输出显示在LED 发光二极管上。
3.9 输入采样电路的设计
输入采样电路的电路图如下：
图10 输入采样电路1（正反转）
图11 输入采样电路2 （调速）
输入采样电路是由按键SW1-SW7经过上拉电阻与74244 TTL 八同相三态缓冲器-线驱动器相连组成，当地址总线的地址信号经地址译码器译码后，输出地址片选信号，选中相应的总线驱动器，将按键数据读出，并将数据经过地址/数据复用总线AD0-AD3送到8086芯片，由处理器进行处理并做出相应的响应。
系统总电路图由上述的808 CPU组成的最小系统和外围的硬件电路如输入采样电路、电机驱动电路、显示电路、步进电机组成。系统运行时，线初始化电机，使其处于停止等待响应状态，由输入采样电路采集正反转和调速按钮开关状态，若有正反转按钮按下，且有调速按钮按下时，8086 CPU 相应地输出正转或反转的脉冲序列，并调用调速按钮对应的延时子程序，使得步进电机以某一设定的速度正转或反转运行起来，并且响应的正、反转指示灯被点亮，按停止按钮，电机停转。
四、系统软件部分设计
4.1 系统流程图如下：
图13 软件流程图
4.2 系统软件源程序
4.2.1 电机绕组通电顺序设定：
A相接数据线AD0，B相接数据线AD1，C相接数据线AD2，D相接数据线AD3；首先要定义电机顺序运行时正反转的数据表：
正转：AD-D-DC-C-CB-B-BA-A
根据转动相序可知，若要步进电机正转，则要将正转步数设置为069H, 068H, 06CH, 064H, 066H, 062H, 063H, 061H
反转：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA
根据转动相序可知，若要步进电机反转，则要将反转步数设置为051H, 053H, 052H, 056H, 054H, 05CH, 058H, 059H
4.2.2 延时子程序设计：
延时子程序利用CPU执行指令时所需要耗费的始终周期，来实现延时功能DELAY1 PROC NEAR 所用周期数
PUSH BX
PUSH CX
MOV BX,200 4
DEL1:MOV CX,295 4
DEL2:LOOP DEL2 17/5
DEC BX 2
JNZ DEL11 16/4
POP CX
POP BX
RET
先将BX、CX入栈保护，给CX赋记数初值为295，在LOOP DEL2这条指令中，使得上述标注时钟周期的指令执行了295次，此时BX←BX-1，重新给CX赋记数初值为295，执行了295次后再BX←BX-1，以此类推，直到BX中的数值减至0，将BX、CX弹出栈，返回调用延时子程序处。
延时时间的计算：
8086 CPU时钟频率f=5MHz，时钟周期为0.2us
DELAY1=（4+4+17/5+2+16/4）*0.2us*295*25=25ms
以此设计其他延时子程序的延时时间，详见汇编源程序。
4.2.3汇编源程序及说明：
.MODEL SMALL
.8086
.STACK
.CODE
.STARTUP
MOV DX,0200H
MOV AL,00B3H ；电动机停止，指示灯点亮OUT DX,AL
AGAIN:MOV DX,0400H ；244地址
IN AL,DX ；读入开关状态
TEST AL,01H
JZ FOREWARD ；正转
TEST AL,02H
JZ BACKWARD ；反转
JMP AGAIN
FOREWARD:MOV SI,0
LOP0:MOV DX,0200H ；输出口地址
MOV AL,FFW[SI]
OUT DX,AL
MOV DX,0600H
IN AL,DX ；读入开关状态
TEST AL,01H ；一级调速按钮是否按下JZ SPEEDZ1
TEST AL,02H ；二级调速按钮是否按下JZ SPEEDZ2
TEST AL,04H ；三级调速按钮是否按下JZ SPEEDZ3
TEST AL,08H ；满转速按钮是否按下
JZ SPEEDZ4
JMP STOP
FORE:MOV DX,0400H ；244地址
IN AL,DX ；读开关状态
TEST AL,02H ；反转按钮是否按下
JZ BACKWARD
TEST AL,04H ；停止按钮是否按下
JZ STOP
INC SI
CMP SI,8
JB LOP0
JMP FOREWARD
BACKWARD:MOV SI,0
LOP1:MOV DX,0200H ；输出口地址
MOV AL,REV[SI]
OUT DX,AL
MOV DX,0600H
IN AL,DX ；读入开关状态
TEST AL,01H ；一级调速按钮是否按下
JZ SPEEDF1
TEST AL,02H ；二级调速按钮是否按下
JZ SPEEDF2
TEST AL,04H ；三级调速按钮是否按下
JZ SPEEDF3
TEST AL,08H ；全转速按钮是否按下
JZ SPEEDF4
JMP STOP
BACK:MOV DX,0400H ；244地址
IN AL,DX ；读入开关状态
TEST AL,01H ；正转按钮是否按下
JZ FOREWARD
TEST AL,04H ；停止按钮是否按下
JZ STOP
INC SI
CMP SI,8
JB LOP1
JMP BACKWARD
STOP:MOV DX,0200H
MOV AL,00B3H ；电动机停止，指示灯点亮OUT DX,AL
JMP AGAIN
SPEEDZ1:CALL DELAY1 ；正转一级转速
SPEEDZ2:CALL DELAY2 ；正转二级转速JMP FORE
SPEEDZ3:CALL DELAY3 ；正转三级转速JMP FORE
SPEEDZ4:CALL DELAY4 ；正转满转速
JMP FORE
SPEEDF1:CALL DELAY1 ；反转一级转速JMP BACK
SPEEDF2:CALL DELAY2 ；反转二级转速JMP BACK
SPEEDF3:CALL DELAY3 ；反转三级转速JMP BACK
SPEEDF4:CALL DELAY4 ；反转满转速
JMP BACK
DELAY4 PROC NEAR ；满转速延时子程序PUSH BX
PUSH CX
MOV BX,25
DEL41:MOV CX,295
DEL42:LOOP DEL42
DEC BX
JNZ DEL41
POP CX
POP BX
RET
DELAY4 ENDP
DELAY3 PROC NEAR ；三级速延时子程序PUSH BX
PUSH CX
MOV BX,50
DEL31:MOV CX,295
DEL32:LOOP DEL32
DEC BX
POP CX
POP BX
RET
DELAY3 ENDP
DELAY2 PROC NEAR ；二级转速延时子程序PUSH BX
PUSH CX
MOV BX,100
DEL21:MOV CX,295
DEL22:LOOP DEL22
DEC BX
JNZ DEL21
POP CX
POP BX
RET
DELAY2 ENDP
DELAY1 PROC NEAR ；满转速延时子程序PUSH BX
PUSH CX
MOV BX,200
DEL11:MOV CX,295
DEL12:LOOP DEL12
DEC BX
JNZ DEL11
POP CX
POP BX
RET
DELAY1 ENDP
.DATA
FFW DB 069H,068H,06CH,064H,066H,062H,063H,061H ；正转REV DB 051H,053H,052H,056H,054H,05CH,058H,059H ；反转END
电机控制课程设计报告书 题 目 步进电机正反转启停控制的设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 组 长 姓 名 学 号 同 组 学 生 设 计 地 点 工科楼C 设 计 学 时 1周 指 导 教 师 金陵科技学院教务处制
目录 一、设计任务和要求 二、设计思路 2.1系统总框图------------------------------------------------------------------------02 2.2设计原理--------------------------------------------------------03 三、系统硬件设置 3.1时钟信号控制电路原理介绍----------------------------------------03 3.1.1 芯片89C51介绍--------------------------------------------03 3.1.2 芯片管脚说明----------------------------------------------03 3.1.3 时钟信号控制电路------------------------------------------05 3.2系统复位电路原理介绍--------------------------------------------06 3.2.1 系统复位电路----------------------------------------------06 3.3驱动电路原理介绍------------------------------------------------06 3.3.1步进电机原理介绍-------------------------------------------06 3.3.2驱动电路---------------------------------------------------08 3.4正反转控制电路原理介绍------------------------------------------08 3. 4.1正反转控制电路---------------------------------------------08 四、系统软件设置 4.1主程序流程图----------------------------------------------------09 4.2源程序----------------------------------------------------------09 五、调试过程与结果----------------------------------------------18 六、总结与体会---------------------------------------------------18 七、参考资料------------------------------------------------------19 八、附录-----------------------------------------------------------20附录一总电路图
1、主程序先正转，等到正转完了就中断，中断中接通个辅助触点（），当闭合，住程序中的反转开始运做。这样子就OK了。 2、用PTO指令让OR 高速脉冲，另一个点如做方向信号，就可以控制正反转了，速度快慢就要控制输出脉冲周期了，周期越短速度越快，如果你速度很快的话请考虑缓慢加速，不然它是启动不了的，如果方向也变的快的话就要还做一个缓慢减速，不然它振动会蛮厉害，而且也会失步。 3、程NETWORK 1 // 用于单段脉冲串操作的主程序（PTO） // 首次扫描时，将映像寄存器位设为低 // 并调用子程序0 LD R 1 CALL SBR_0 NETWORK 1 // 子程序0开始 LD MOVB 16#8D SMB67 // 设置控制字节： // - 选择PTO操作 // - 选择单段操作 // - 选择毫秒增加 // - 设置脉冲计数和周期数值 // - 启用PTO功能 MOVW +500 SMW68 // 将周期设为500毫秒。 MOVD +4 SMD72 // 将脉冲计数设为4次脉冲。 ATCH INT_0 19 // 将中断例行程序0定义为 // 处理PTO完成中断的中断。 ENI // 全局中断启用
PLS 0 // 激活PTO操作，PLS0 =》 MOVB 16#89 SMB67 // 预载控制字节，用于随后的 // 周期改动。 NETWORK 1 // 中断0开始 // 如果当前周期为500毫秒： // 将周期设为1000毫秒，并生成4次脉冲 LDW= SMW68 +500 MOVW +1000 SMW68 PLS 0 CRETI NETWORK 2 // 如果当前周期为1000毫秒： // 将周期设为500毫秒，并生成4次脉冲 LDW= SMW68 +1000 MOVW +500 SMW68 PLS 0序注释 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关PLC产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。
电机正反转电路图
三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气电子原理图如图3-4所示。线路中采用了两个接触器，即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2，它们分别由正转按钮SB2和反转按钮SB3控制。这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序接线，KM2则对调了两相的相序。控制电路有两条，一条由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB3和KM2线圈等组成的反转控制电路。
220v单相电机正反原理 单相电机不同于三相电机，三相电进入电机后，由于存在120°电角度，所以产生N S N S旋转磁场，推动转子旋转。而单相电进入电机后，产生不了N S N S磁场，所以加了一个启动绕组，启动绕组在定子内与工作绕组错开90°电角度排列，外接离心开关和启动电容后与工作绕组并联接入电源，又因为电容有阻直通交的作用，交流电通过电容时又滞后一个电角度，这样就人为地把进入电机的单相电又分出来一相，产生旋转磁场，推动转子旋转。反转时，只要把工作绕组或者启动绕组的两个接线对调一下就行，产生S N S N的磁场，电机就反转了。 网友完善的答案好评率：75% 单相电机的接线方法，是在副绕组中串联（不是并联）电容，再与主绕组并联接入电源；只要调换一下主绕组与副绕组的头尾并联接线，电机即反转 如果电机是3条出线的，其中一条是公共点！（分别与另外2条线的测电阻其值较小）接电源零线！然后把剩下的两条线并联电容，在电容的一端接220V电源相（火）线，就可以了！若要改变电机转向只要把220V电源相（火）线接在电容的另一端就可以了！
笼型电动机正反转的控制线路(电路图) 发布: | 作者: | 来源: jiasonghu | 查看:775次 | 用户关注： 接通电源让KMF--线圈通电其主触点闭合三相电源ABC分别通入电机三相绕组UVW，电动机正转。KMF线圈断电，主触点打开，电机停。让KMR线圈通电----其主触点闭合三相电源ABC通入电机三相绕组变为A—U未变，但B—W，C—V。电动→笼型电动机正反转的控制线路要使电动机给够实现反转，只要把接到电源的任意两根联线对调一头即可。为此用两个接触器来实现这一要求。设KMF为实现电机正转的接触器，KMR为实现电机反转的接触器。合上--S 笼型电动机正反转的控制线路 要使电动机给够实现反转，只要把接到电源的任意两根联线对调一头即可。为此用两个接触器来实现这一要求。 设 KMF 为实现电机正转的接触器， KMR 为实现电机反转的接触器。 接通电源→合上--S 让 KMF--线圈通电其主触点闭合 三相电源 ABC 分别通入电机三相绕组 UVW ，电动机正转。 KMF 线圈断电，主触点打开，电机停。 让 KMR 线圈通电----其主触点闭合 三相电源 ABC 通入电机三相绕组变 为 A — U 未变，但 B — W ，C — V。电动机将反转
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 -48MR PLC一台 1、FX 2N 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，如图3-1（b）所示，即定子小齿与转子小齿不对齐的位置。 把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿，把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿。错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件，所以，在步进电机的结构中必须保证有错齿的存在，也就是说，当某一相处于对齿状态时，其它绕组必须处于错齿状态。 本实验的电机采用两相混合式步进电机，其部上下是两个磁铁，中间是线圈，通了直流电以后，就成了电磁铁，被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。因为中间
基于单片机A T S控制步进 电机正反转 The latest revision on November 22, 2020
目录 步进电机 (7) 附件A 源程序 .......................................... (12) 附件B 仿真结果 (15) 致谢 (18)
摘要 能够实现步进电机控制的方式有多种,可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。本文介绍一种用AT89S52作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和汇编语言编程设计的步进电机控制系统，步进电机背景与现状、硬件设计、软件设计及其仿真都做了详细的介绍，使我们不仅对步进电机的原理有了深入的了解，也对单片机的设计研发过程有了更加深刻的体会。本控制系统采用单片机控制，通过人为按动开关实现步进电机的开关，复位。该系统还增加了步进电机的加速及减速功能。具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。 关键词： AT89S52 步进电机 ULN2003 第一章系统分析 框图设计 根据系统要求画出基于AT89S52单片机的控制步进电机的控制框图如图2-1所示。
图2-1基于AT89C52单片机的控制步进电机的控制框图 系统主要包括单片机、复位电路、晶振电路、按键电路、步进电机及驱动电路几部分。 晶振电路 AT89C52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，XTAL1 和XTAL2 分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。 晶振模块自带振荡器、提供低阻方波输出，并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器（硅振荡器）。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高，多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。图2-2为晶振电路。 图2-2 晶振电路 第二章系统设计 硬件连接图 根据图2-1，可以设计出单片机控制步进电机的硬件电路图，如图3-1所示。
单片机课程设计报告 步进电机控制设计 姓名：黄盛海 201030480108 詹志勋 201030480125 郑榕生 201030480128 班级： 10车辆工程1班 指导老师：李震姜晟 日期： 2012.6.18~6.20 华南农业大学工程学院
摘要：步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，它的的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。 本次课程设计主要采用AT89S52芯片，用汇编语言编写出电机的正转、反转、加速、减速、停止程序，通过单片机、电机的驱动芯片ULN2003以及相应的按键实现以上功能，并且步进电机的工作状态要用相应的发光二极管显示出来。控制系统主要由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计包括单片机的最小系统模块、电源模块、控制模块、步进电机ULN2003A驱动模块、彩灯显示模块5个功能模块的设计。并且通过仿真控制系统对硬件、软件进行了调试和改善，实现了上述功能。本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。 关键词：步进电机单片机电脉冲驱动系统汇编语言
目录 1、课程设计目的及要求 (4) 2、整体系统分析 (4) 3、硬件系统分析 (6) 4、软件系统分析 (10) 5、调试结果 (10) 6、结论 (11) 7、参考文献 (12) 附一：源程序 (12)
1. 课程设计目的及要求 1.1 课程设计目的 增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解； 掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、存贮器、I/O口、A/D转换等； 了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程及实现方法。 1.2 课程设计要求 设计一个步进电机控制器，要求用多个按键控制电机的启动/停止、加速、减速、反转等控制功能； 用彩灯显示电机的转动状态，如加速就控制彩灯快速闪烁，减速则控制彩灯慢速闪烁等。 2. 整体系统分析 2.1步进电机控制工作原理 步进电机实际上是一个数字\角度转换器，也是一个串行的数\模转换器。步进电机的基本控制包括启停控制、转向控制、速度控制、换向控制4 个方面。从结构上看 ,步进电机分为三相、四相、五相等类型 ,本次设计的是四相电机。四相步进电机的工作方式有单四拍、双四拍和单双八拍 3 种。
西门子S系列P L C控制步进电机进行正反转 的方法 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
1、主程序先正转，等到正转完了就中断，中断中接通个辅助触点（），当闭合，住程序中的反转开始运做。这样子就OK了。 2、用PTO指令让 OR 高速脉冲，另一个点如做方向信号，就可以控制正反转了，速度快慢就要控制输出脉冲周期了，周期越短速度越快，如果你速度很快的话请考虑缓慢加速，不然它是启动不了的，如果方向也变的快的话就要还做一个缓慢减速，不然它振动会蛮厉害，而且也会失步。 3、程NETWORK 1 // 用于单段脉冲串操作的主程序（PTO） // 首次扫描时，将映像寄存器位设为低 // 并调用子程序0 LD R 1 CALL SBR_0 NETWORK 1 // 子程序0开始 LD MOVB 16#8D SMB67 // 设置控制字节： // - 选择PTO操作 // - 选择单段操作 // - 选择毫秒增加 // - 设置脉冲计数和周期数值 // - 启用PTO功能 MOVW +500 SMW68 // 将周期设为500毫秒。 MOVD +4 SMD72 // 将脉冲计数设为4次脉冲。 ATCH INT_0 19 // 将中断例行程序0定义为 // 处理PTO完成中断的中断。 ENI // 全局中断启用
PLS 0 // 激活PTO操作，PLS0 =》 MOVB 16#89 SMB67 // 预载控制字节，用于随后的 // 周期改动。 NETWORK 1 // 中断0开始 // 如果当前周期为500毫秒： // 将周期设为1000毫秒，并生成4次脉冲 LDW= SMW68 +500 MOVW +1000 SMW68 PLS 0 CRETI NETWORK 2 // 如果当前周期为1000毫秒： // 将周期设为500毫秒，并生成4次脉冲 LDW= SMW68 +1000 MOVW +500 SMW68 PLS 0序注释 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关PLC产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。
DELAY 1MS MACRO TIME ；延时宏命令 LOCAL AA LOCAL BB PUSH CX MOV CX,TIME AA: PUSH CX MOV CX,1000 BB: NOP LOOP BB POP CX LOOP AA POP CX ENDM DATA SEGMENT TABA DB 01H,03H,02H,06H,04H,05H；正转的模型 TABB DB 05H,04H,06H,02H,03H,01H；反转的模型DATA ENDS CODE SEGMENT ZZ PROC NEAR PUSH DS MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,0 PUSH AX MOV DX,203H MOV AL,80H OUT DX,AL ；8255的控制字设定 MOV DX,200H MOV AL,0 OUT DX,AL ；先输出制动命令 MOV CX,360 ；设定正转步数 DD: MOV BL,6 ；六拍 MOV DX,200H LEA DI,TABA ；指针指向正转的数字模型 CC: MOV AL,[DI] OUT DX,AL DELAY 1MS 10 INC DI ；指针加1，指向下一步的数字模型 DEC BL ；拍数减1 JNZ CC ；六拍未结束，则继续循环 LOOP DD；360个周期的六拍未结束，继续循环 ZZ ENDP
FZ PROC NEAR MOV CX,400 ；设定反转步数 FF: MOV BL,6 MOV DX,200H LEA DI,TABB ；指针指向反转的数字模型 EE: MOV AL,[DI] OUT DX,AL DELAY 1MS 10 DEC DI ；指针减1，指向反转下一步数字模型 DEC BL JNZ EE LOOP FF FZ ENDP MOV DX,200H MOV AL,0 OUT DX,AL ；结束后，输出制动命令 RET MAIN ENDP CODE ENDS END START
单片机课程设计报告设计题目：步进电机控制系统 学院自动化与信息工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 姓名 学号 指导教师王水鱼 2010 年秋季学期
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 (8) 6. 软件设计 (8) 6.1 软件结构 (8) 6.2 程序流程 (9) 6.3 源程序清单 (9) 7. 系统仿真 (9) 8. 使用说明 (10) 9. 设计总结 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
步进电机的控制 1.设计目的 （1）熟悉单片机编程原理。 （2）熟练掌握51单片机的控制电路和最小系统。 （3）单片机基本应用系统的设计方法。 2.设计的主要内容和要求 （1）查阅资料，了解步进电机的工作原理。 （2）通过单片机给参数控制电机的转动。 （3）通过按钮控制启停及反转。 （4）其他功能。 3．题目及要求功能分析 步进电机：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其精度高等特点，广泛应用于各种工业控制系统中。 三相单、双六拍步进电机的结构和工作原理： 三相单、双六拍步进电机通电方式：这种方式的通电顺
正反转控制电路图及其原理分析 要实现电动机的正反转，只要将接至电动机三相电源进线中的任意两相对调接线，即可达到反转的目的。下面是接触器联锁的正反转控制线路，如图所示
图中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按U―V―W接入电动机。当接触器
KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按W―V―U接入电动机，电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用，这两对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。 正向启动过程：按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。 停止过程：按下停止按钮SB1，接触器KMl线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。 反向起动过程：按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电，与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合，以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转。 对于这种控制线路，当要改变电动机的转向时，就必须先按停止按钮SB1，再按反转按钮SB3，才能使电机反转。如果不先按SB1，而是直接按SB3，电动机是不会反转的。
按钮联锁正反转控制线路 图2—12 按钮联锁正反转控制电路图 图2-12 按钮联锁正反转控制电路图接触器联锁正反转控制线路
双重联锁正反转控制线路 元件安装图
元件明细表 1、线路的运用场合： 正反转控制运用生产机械要求运动部件能向正反两个方向运动的场合。如机床工作台电机的前进与后退控制；万能铣床主轴的正反转控制；电梯、起重机的上升与下降控制等场所。 2、控制原理分析 （1）、控制功能分析：A、怎样才能实现正反转控制？ B、为什么要实现联锁？ 这两个问题是本控制线路的核心所在，务必要透彻地理解，否则只会接线安装，那只是知其然而不知其所以然。另外，问题的提出，一方面让学生学会去思考，另一方面也培养学生发现问题、分析问题的能力。教学中，计划先让学生温书预习（5分钟）、寻找答案，再集中讲解。先提问抽查，让学生能各抒己见、充分发挥，最后再总结归纳，解答所提出的问题，进一步统一全班思路。答案如下： A、电机要实现正反转控制：将其电源的相序中任意两相对调即可（简称换相），通常是V相不变，将U相与W 相对调。 B、由于将两相相序对调，故须确保2个KM线圈不能同时得电，否则会发生严重的相间短路故障，因此必须采取联锁。为安全起见，常采用按钮联锁和接触器联锁的双重联锁正反转控制线路（如原理图所示）
（2）、工作原理分析 C、停止控制： 按下SB3，整个控制电路失电，接触器各触头复位，电机M失电停转 （3）双重联锁正反转控制线路的优点： 接触器联锁正反转控制线路虽工作安全可靠但操作不方便；而按钮联锁正反转控制线路虽操作方便但容易产生电源两相短路故障。双重联锁正反 转控制线路则兼有两种联锁控制线路的优点，操作方便，工作安全可靠。 3、怎样正确使用控制按钮？ 控制按钮按用途和触头的结构不同分停止（常闭按钮）、起动按钮（常开按钮）和复合按钮（常开和常闭组合按钮）。按钮的颜色有红、绿、黑等，一般红色表示“停止”，绿色表示“起动”。接线时红色按钮作停止用，绿色或黑色表示起动或通电。 三、注意事项
单片机课设步进电机控制正反转
单片机课程设计报告设计题目：步进电机控制系统 学院自动化与信息工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 姓名 学号 指导教师王水鱼 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 （30%） 课设报告 （30%） 总评成绩
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 (8) 6. 软件设计 (8) 6.1 软件结构 (8) 6.2 程序流程 (9) 6.3 源程序清单 (9) 7. 系统仿真 (9) 8. 使用说明 (10) 9. 设计总结 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
步进电机的控制 1.设计目的 （1）熟悉单片机编程原理。 （2）熟练掌握51单片机的控制电路和最小系统。 （3）单片机基本应用系统的设计方法。 2.设计的主要内容和要求 （1）查阅资料，了解步进电机的工作原理。 （2）通过单片机给参数控制电机的转动。 （3）通过按钮控制启停及反转。 （4）其他功能。 3．题目及要求功能分析 步进电机：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其精度高等特点，广泛应用于各种工业控制系统中。 三相单、双六拍步进电机的结构和工作原理：
单相电机的倒顺开关接线及原理 有不少电工对单相电机的接线搞不清。我先对单相电机的正反转原理讲一下。单机电机里面有二组线圈，一组是运转线圈(主线圈)，一组是启动线圈(副线圈)，大多的电机的启动线圈并不是只启动后就不用了，而是一直工作在电路中的。启动线圈电阻比运转线圈电阻大些，量下就知了。启动的线圈串了电容器的。也就是串了电容器的启动线圈与运转线圈并联，再接到220V电压上，这就是电机的接法。当这个串了电容器的启动线圈与运转线圈并联时，并联的二对接线头的头尾决定了正反转的。比起三相电动机的顺逆转控制，单相电动机要困难得多，一是因为单相电动机有启动电容、运行电容、离心开关等辅助装置，结构复杂；二是因为单相电动机运行绕组和启动绕组不一样，不能互为代用，增加了接线的难度，弄错就可能烧毁电动机。 有接线盒的单相电动机内部接线图
上图,是双电容单相电动机接线盒上的接线图，图上清晰的反映了电动机主绕组、副绕组和电容的接线位置，你只需要按图接进电源线，用连接片连接Z2和U2，UI和VI，电动机顺转，用连接片连接Z2和U1，U2和VI，电动机逆转。 单相电动机各个元件也好鉴别，电容都是装在外面，用肉眼就可以看清楚接线位置（如上图）启动电容接在V2—Z1位置，运行电容接在V1—Z1间，从里面引出的线也好鉴别，接在（如上图）UI—U2位置的是运行绕组，接在Z1—Z2位置的是启动绕组、接在V1—V2位置的是离心开关。用万用表也容易区分6根线，阻值最大的是启动绕组，阻值比较小的运行绕组，阻值为零的是离心开关。如果运行绕组和启动绕组阻值一样大，说明这两个绕组是完全相同的，可以互为代用。单相电动机的绕组两端和电容两端不分极性，任意接都可以，但启动绕组和运行绕组不能接反，启动电容和运行电容不能接反，否则容易烧启动绕组 以下是自己为了消化吸收而画的接线图，在此献给广大电工朋友，希望能给大家带来一些帮助。本人学识粗浅，特建立 QQ群：79694587 以便大家相互学习。
只为初学者的步进电机正反控制程序 #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define MotorData P2 //步进电机控制接口定义 sbit zheng=P3^0; sbit fan=P3^1; sbit stop=P3^2; uchar phasecw[8] ={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//正转 uchar phaseccw[8]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01};//反转 //ms延时函数 void delay(uint t) { uint k; while(t--) { for(k=0; k<125; k++); } } void Delay_xms(uint x) { uint i,j; for(i=0;i void Motor_work(uint t) { uchar i,j; switch(t) { case 0: while(1) {if(stop==0) break; for(i=0;i<8;i++) {MotorData=phasecw[i]; delay(50);//转速调节 } } break; case 1: while(1) {if(stop==0) break; for(j=0;j<8;j++) {MotorData=phaseccw[j]; delay(50);//转速调节 } } break; } } //停止转动 void Motor_test(void) { if(zheng==0) { Delay_xms(10); if(zheng==0) Motor_work(0); } if(fan==0) { Delay_xms(10); if(fan==0) Motor_work(1); } } //主函数 void main(void) { 单片机课程设计课题：步进电机正反转设计 系别：电气与电子工程系 专业： 姓名： 学号 指导老师： 2013年01月09日 一设计目的 1、增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解； 2、掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、A/D、 3; 4、掌握控制步进电机转动的编程方法。 二设计要求 1、具有速度和转向设定功能; 2、设置开始、停止以及正反转健； 3、转速以及转向有数码管显示(本设计使用的为LCD12864)。 三、总体设计 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的数字控制执行机构。它将电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。 步进电机具有控制简便、定位准确等特点。随着科学技术的发展,在许多领域将得到广泛的应用。鉴于传统的脉冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以任意设定步进电机的转速、旋转角度、转动次数和控制步进电机的运行状态。以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运行效率和灵活性。 步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比，因此，当它转动一周后，没有累计误差，具有良好的跟随性。由步进电机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单、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。步进电机的动态响应快，易于起停、正反转及变速。速度可在相当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大转矩。步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。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的措施。步进电机自身的噪声和振动较大，带惯性负载的能力较差。 步进电机是自动控制系统中常用的执行部件。步进电机的输入信号为脉冲电流,它能将输入的脉冲信号转换为阶跃型的角位移或直线位移,因而步进电机可看作是一个串行的数/模转换器。由于步进电机能够直接接受数字信号,而不需数/模转换,所以使用微机控制步进电机显得非常方便。 步进电机有以下优点: (1)通常不需要反馈就能对位置和速度进行控制; (2)位置误差不会积累; (3)与数组设备兼容,能够直接接收数字信号; (4)可以快速启停。 步进电机的品种规格很多,按照它们的结构和工作原理可以划分为磁阻式(也称反应式或变磁阻式)电机、混合式电机、永磁式电机和特种电机等四种主要型式。步进电机不需位移传感器就可精确定位,所以在精确定位系统中应用广泛。目前打字机、计算机外部设备、数控机床、传真机等设备中都使用了步进电机。 三相异步电动机正反转控制电路图原理及plc接线与编程在图1是三相异步电动机正反转控制的电路和继电器控制电路图，图2与3是功能与它相同的PLC控制系统的外部接线图和梯形图，其中，KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器. 在梯形图中，用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。按下正转启动按钮SB2，X0变ON，其常开触点接通，Y0的线圈“得电”并自保。使KM1的线圈通电，电机开始正转运行。按下停止按钮SB1，X2变ON，其常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，电动机停止运行。 在梯形图中，将Y0与Y1的常闭触电分别与对方的线圈串联，可以保证他们不会同时为ON，因此KM1和KM2的线圈不会同时通电，这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。除此之外，为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON，在梯形图中还设置了“按钮互锁”，即将反转启动按钮X1的常闭点与控制正转的Y0的线圈串联，将正转启动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。设Y0为ON，电动机正转，这是如果想改为反转运行，可 以不安停止按钮SB1，直接安反转启动按钮SB3，X1变为ON，它的常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，同时X1的敞开触点接通，使Y1的线圈“得电”，点击正转变为反转。 在梯形图中的互锁和按钮联锁电路只能保证输出模块中的与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。由于切换过程中电感的延时作用，可能会出现一个触点还未断弧，另一个却已合上的现象，从而造成瞬间短路故障。 可以用正反转切换时的延时来解决这一问题，但是这一方案会增大编程的工作量，也不能解决不述的接触触点故障引起的电源短路事故。如果因主电路电流过大或者接触器质量不好，某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结，其线圈断电后主触点仍然是接通的，这时如果另一个接触器的线圈通电，仍将造成三相电源短路事故。为了防止出现这种情况，应在PLC外部设置KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路（见图2），假设KM1的主触点被电弧熔焊，这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态，因此KM2的线圈不可能得电。 图1中的FR是作过载保护用的热继电器，异步电动机长期严重过载时，经过一定延时，热继电器的常开触点断开，常开触点闭合。其常闭触点与接触器的线圈串联，过载时接触其线圈断电，电机停止运行，起到保护作用。 有的热继电器需要手动复位，即热继电器动作后要按一下它自带的复位按钮，其触点才会恢复原状，及常开触点断开，常闭触点闭合。这种热继电器的常闭触点可以像图2那样接在PLC的输出回路,仍然与接触器的线圈串联，这反而可以节约PLC的一个输入点。 有的热继电器有自动复位功能，即热继电器动作后电机停止转，串接在主回路中的热继电器的原件冷却，热继电器的触点自动恢复原状。如果这种热断电器的常闭触点仍然接在PLC的输出回路，电机停止转动后果一段时间会因热继电器的触点恢复原状而自动重新运转，可能会造成设备和人身事故。因此有自动复位功能的热继电器的常闭触点不能接在PLC的输出回路，必须将它的触点接在PLC的输入端（可接常开触点或常闭触点），用梯形图来实现点击的过载保护。如果用电子式电机过载保护来代替热继电器，也应注意它的复位. 电动机正反转实物接线图 /***************************************************** 程序调试成功 *********************************************************/ #include 步进电机正反转程序 #include for(k=0; k<125; k++) { } } } /********************************************************** / void delayB(uchar x) //x*0.14MS { uchar i; while(x--) { for (i=0; i<13; i++) { } } } /********************************************************** / void beep() { uchar i; for (i=0;i<100;i++) { delayB(4); BEEP=!BEEP; //BEEP取反 基于单片机原理的步进电机的正反转程设计报告书 电机控制课程设计报告书题目基于单片机原理的步进电机的正反转 目录....................................................................... 错误!未定义书签。摘要...................................................................... 错误!未定义书签。 1.概述................................................................... 错误!未定义书签。 1.1课程设计的任务和要求 ............................ 错误!未定义书签。 1.2设计思路框架............................................ 错误!未定义书签。 1.3设计方案的模块解释................................ 错误!未定义书签。 2.系统硬件设计 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.1单片机最小系统原理介绍 ........................ 错误!未定义书签。 2.1.1 AT89C51的工作原理 ....................... 错误!未定义书签。 2.1.2复位电路的工作原理 ...................... 错误!未定义书签。 2.1.3晶振电路的工作原理 ...................... 错误!未定义书签。 2.2电机驱动电路原理介绍 ............................ 错误!未定义书签。 3.系统软件设计 ..................................................... 错误!未定义书签。 3.1系统流程图 ............................................... 错误!未定义书签。 3.2系统程序分析............................................ 错误!未定义书签。4．调试过程与结果 .............................................. 错误!未定义书签。5．总结与体会 ...................................................... 错误!未定义书签。 6.参考资料............................................................. 错误!未定义书签。 7.附录.................................................................... 错误!未定义书签。单片机课程设计---步进电机正反转设计
电机正反转控制电路及实际接线图(个人学习用)
步进电机正反转控制及转速显示
步进电机正反转程序
基于单片机原理的步进电机的正反转程设计报告书
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