步进电机完整毕业论文

步进伺服毕业论文引言计算机控制技术是现代制造业中最重要的技术之一，步进伺服控制技术作为其中的一个重要分支，已经成为机械制造、电子工业等领域的重要基础技术。

本文主要介绍了步进伺服控制技术的相关知识，包括步进电机的工作原理、伺服系统的工作原理、步进伺服控制系统的组成以及步进伺服控制系统的运行等方面。

结合实际应用，分析了步进伺服控制技术在现代制造业中的应用和发展趋势。

一、步进电机的工作原理步进电机是一种特殊的电动机，具有按步旋转的特点，其每一步转动角度精度可以达到很高。

步进电机的工作原理是基于磁力学原理的，将电能转化为机械能。

步进电机的转子是由一个或多个永磁体组成，旋转时通过交替的通电方式，可使得电机中产生一个磁场，该磁场与转子上的磁场相互作用，从而使得转子产生旋转。

步进电机转动的每一步都是由电脉冲驱动的，每一次电脉冲的信号会让转子转过一个固定的角度。

因此，步进电机可以准确地控制输出转速和位置。

二、伺服系统的工作原理伺服系统是一种自动控制系统，通过对系统的反馈控制实现对位置、速度、力、角度等物理量的控制。

伺服系统主要由传感器、执行器、控制器和反馈机构等部分组成。

其中，传感器用来检测系统中的位置、角度、速度等基本物理量，反馈控制器利用传感器的反馈信息来实现自动控制，执行器将控制信号转化为具体的动作，反馈机构用于对执行器的动作进行检测，从而实现对系统的闭环控制。

三、步进伺服控制系统的组成步进伺服控制系统是将步进电机和伺服系统相结合而成的，其工作原理是通过伺服系统的反馈机制来实现对步进电机的控制。

步进伺服控制系统的组成主要包括步进电机、编码器、控制器和驱动电路等部分。

步进电机：步进电机是步进伺服控制系统的核心部分，负责转动电机的旋转角度。

由于步进电机的控制精度很高，因此可实现精确的位置控制和速度调节，广泛应用于驱动自动化机械和设备的领域中。

编码器：编码器是用来检测步进电机转动角度的装置，其主要作用是将电机的转动信息转化为数字信号，供控制器进行处理。

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。

毕业设计论文基于单片机的步进电机控制器摘要：本文研究了基于单片机的步进电机控制器的设计与实现。

首先介绍了步进电机的原理和特点，然后详细介绍了单片机的选型和控制原理。

接着，设计了一个简单的步进电机控制器电路，并使用C语言编写了相应的控制程序。

最后，通过实际性能测试验证了该步进电机控制器的正常工作。

关键词：单片机、步进电机、控制器、C语言1.引言步进电机是一种适用于许多自动化系统的重要组件，广泛应用于打印机、机床、机器人等设备。

然而，传统的步进电机控制方式往往需要复杂的电路和控制器，使得系统设计和维护困难。

基于单片机的步进电机控制器具有结构简单、易于控制和成本低廉的优点，因此受到了广泛的关注。

2.步进电机控制原理步进电机是一种通过控制电流大小和方向来控制转动角度的电机。

它的转动角度是离散的，可以精确控制。

常见的步进电机包括两相、三相和四相步进电机。

在本设计中，选用了四相步进电机。

3.单片机选型与控制原理为了实现步进电机的控制，需要选取适合的单片机作为控制核心。

在本设计中，选择了XXXX单片机。

该单片机具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，非常适合步进电机控制的需求。

单片机的控制原理主要分为两步：生成控制信号和输出电流。

控制信号通过单片机的GPIO口产生，用于控制步进电机的旋转方向和步进距离。

电流的输出通过单片机的PWM输出口产生，用于控制步进电机的转速。

4.步进电机控制器电路设计根据以上原理，本设计设计了一个简单的步进电机控制器电路。

电路主要包括单片机、电源模块、步进电机和相关驱动电路。

其中，单片机和电源模块的连接相对简单，主要是通过电源线和数据线进行连接。

步进电机和驱动电路的连接相对复杂，需要根据步进电机和驱动电路的规格参数进行正确的接线和设置。

5.步进电机控制程序设计本设计使用C语言编写了步进电机控制程序。

程序主要包括初始化配置和控制函数两个部分。

初始化配置部分用于设置单片机的工作模式、GPIO口的方向和电流输出配置等。

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。

单片机亦称微控制器, 顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。

单片机由于具有低成本、小体积、高可靠性、高附加值等优点，过去一个复杂电路才能实现的功能，现在用一个纯单片机芯片就能实现。

因此，单片机控制系统正以空前的速度取代着经典电子控制系统。

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，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

XL600试验仪配有一个标准的32位HT6121编码红外遥控器。

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的控制元件，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。

基于AT89S52单片机，采用标准32位HT6121编码红外遥控器实现对步进电机的正转、反转。

关键词：单片机；步进电机；红外遥控器Also known as single-chip microcontroller, as its name suggests, this computer system has only the smallest piece of integrated circuits used to make a simple calculation and control.Due to SCM’s low-cost, small size, high reliability and high value-added advantages , The functions which achieved with a complex circuit of the past will be able to achieve with a pure microcontroller chip today. Therefore, the MCU control system is at an unprecedented rate to replace the classic electronic control system.Stepper motor is an electrical pulse will be converted into angular displacement of the implementing agencies. When the stepper drive pulse signal to a receiver, it drives stepper motor direction by setting a fixed angle of rotation (referred to as "step angle"), its angle of rotation is based on a fixed step-by-step operation. Can control the pulse number to control the amount of angular displacement, so as to achieve the purpose of accurate positioning; and at the same time by controlling the pulse frequency to control the motor rotation speed and acceleration, so as to achieve the purpose of speed. Stepper motor control can be used as a special motor, do not use their accumulated error (accuracy of 100%) the characteristics of a wide range of open-loop control.XL2000 tester equipped with a standard 32-bit code infrared remote control HT6121. Universal infrared remote control system by transmitting and receiving the two major components, the application of encoder / decoder ASIC chip for control operations. Stepper motor is the electrical pulse signal into an angular displacement or linear displacement of the control components, in the case of non-overloaded, the motor speed, and stop depending on the location of only the frequency of pulses and pulse a few, and not subject to load changes impact. AT89S52-based single-chip, using standard 32-bit encoding HT6121 Infrared remote control for the stepper motor to achieve a positive turn and reverse .Keywords:MCU; Stepping Motor; Infrared remote control目录摘要 (1)Abstruct (2)1 绪论 (4)1.1 课题研究的目的及意义 (5)1.2 课题的研究方法 (5)1.3 论文构成及研究内容 (5)2 AT89S52单片机简介 (6)2.1 AT89S52介绍 (6)2.2 性能参数和引脚 (6)2.2.1 主要性能参数 (6)2.2.1 引脚功能及说明 (6)2.3 寄存器介绍 (9)2.3.1 特殊功能寄存器 (9)2.3.2 定时器2寄存器 (9)2.3.3 中断寄存器 (9)2.3.4 双数据指针寄存器 (10)2.4 存储器结构 (11)2.4.1 程序存储器 (11)2.4.2 数据存储器： (11)2.5 中断 (12)2.6 晶振特性 (13)3 步进电机的控制原理及其单片机编程实现.............................................. 错误！未定义书签。

摘要数控机床在整个现代制造业中处于基础性的、核心的地位。

在现代制造系统朝着集成化、综合化和智能化发展的今天，特别是计算机的发展与普及化，深入研究新一代数控技术具有重要的意义。

目前，以DSP为代表的高速高性能专用微处理器构成的运动控制器的数控系统成为数控技术的发展方向，运动控制器将成为未来数控系统的核心。

在本设计中，我们选用日本NOVA电子有限公司研制的DSP运动控制专用芯片MCX314。

MCX314由硬件来实现复杂的运动控制算法，使得编程方便，接口简单，工作可靠，给运动控制带来极大方便，可广泛应用于数控机床、机器人等领域的运动控制。

在MCX314的基础上，我们拟定了两种运动控制器的实现方案，并选定基于ARM芯片为主控制器的实现方案，即采用AT91FR40162和MCX314作为主要芯片，实现复杂的运动控制功能。

设计完成基于AT91FR40162和MCX314的控制器硬件电路设计；设计了RS232串行接口和CAN总线接口实现与其他设备通信；分析了软件结构特点并完成部分程序编写，主要包含基本的测试操作函数和运动控制函数。

关键字：MCX314AT91FR40162 运动控制器Title Design of Motion Controller Based On MCX314AbstractNumerical control machine is on the basic and kernel position in the modern manufacture. With the modern manufacture system integrated, colligated and intelligent, especial the computer technology development and dissemination, studying the new generation numerical control and dynamics control technology is significant. At present, the numerical control system with motion controller is becoming to the numerical control technique development tide, motion controller will be to kernel of future numerical control system. We select DSP dynamics control special-purpose chip MCX314 made in NOV A electron corporation in our design. MCX314 can realize the complex motion control allergic with hardware, so it has advantage of convenient programming, simple interface and reliable work. It‘s very convenient to motion control and can be applied to numerical control machine tool, robot, etc.Based on MCX314, we design two scheme of motion controller and select the scheme which base on ARM, AT91FR40162 and MCX314 are main chips, the complex motion control function can be realized. In our design, the hardware circuit of controller was completed, the RS232 interface and CAN bus interface were designed so that the controller can communicate with other device. The software structure feature is discussed and some program was finished, including basic test function and motion control function.keywords:MCX314, AT91FR40162, Dynamics Controller目次1 绪论 ............................................................................................... 错误！未定义书签。

毕业设计（论文）题目：三相步进电机驱动器设计摘要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，具有快速起动和停止的特点。

其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度, 并能实现正反转和平滑速度调节。

它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响, 因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。

本文在分析了步进电机的驱动特性、斩波恒流细分驱动原理和混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN的性能、结构的基础上，结合AT89C52单片机，设计出了混合式步进电机驱动电路。

关键词：步进电机，AT89C52单片机，ULN2003AN驱动AbstractStepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive &negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analog-to-digital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constant-current subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2003AN the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip computer, designed a hybrid stepping motor driver circuit.Key words:Stepping motor，AT89C52 single chip computer，ULN2003AN driver第1章概述步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo，其应用发展已有约80年的历史。

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。

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。

（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。

附一：封面**********学院毕业设计（论文）题目：步进电机控制系统设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：2055 年 5 月 5 日附二：成绩评议表*************学院毕业设计（论文）成绩评议专业班级姓名学号题目步进电机控制系统设计指导教师评阅成绩评定：指导教师：年月日评阅教师意见评阅教师：年月日答辩小组意见答辩小组负责人：年月日中文摘要1、步进电机概述列出了步进电机的特点、技术参数和分类，并阐述了详细调速原理。

2、方案的论证确定了步进电机的控制方法、驱动方式、驱动电路以及基本方案。

3、硬件电路的设计对单片机、步进电机、驱动电路、显示电路与键盘、反馈电路进行了选择，并设计了电源电路、抗干扰及看门狗电路。

4、软件的设计对显示子程序、键盘子程序、驱动程序流程进行了设计，并绘制了正反转程序流程图。

5、总结关键词：步进电机　单片机　调速系统目录前言-----------------------------------------------05第一章步进电机概述---------------------------------061.1 步进电机的特点-----------------------------061.2 步进电机的技术参数-------------------------071.2.1步进电机的基本参数---------------------071.2.2步进电机动态指标及术语-----------------081.3步进电机的分类------------------------------101.4步进电机详细调速原理------------------------12第二章方案的论证-----------------------------------142.1控制方式的确定------------------------------142.2驱动方式的确定------------------------------162.3驱动电路的选择------------------------------172.4基本方案的确定------------------------------18第三章硬件电路的设计-------------------------------203.1单片机的选择--------------------------------203.1.1单片机的选择---------------------------203.1.2主要特性-------------------------------223.2步进电机的选择------------------------------233.2.1三相单三拍通电方式---------------------243.2.2三相双三拍通电方式---------------------253.3驱动电路的选择------------------------------293.4显示电路与键盘的选择------------------------313.5反馈电路的选择------------------------------34第四章软件的设计-----------------------------------374.1显示子程序的设计----------------------------374.2键盘子程序的设计----------------------------374.3驱动程序流程的设计--------------------------384.4正反转程序流程图----------------------------394.4.1正反转程序流程图----------------------394.4.2转速快慢程序流程图--------------------404.4.3定时中断流程图------------------------41五总结-------------------------------------------42前言第一章步进电机概述1.1步进电机的特点：1）一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。

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。

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。