单片机的步进电机运行控制系统设计开题报告

1、论文开题报告2006级物理与电子信息学院电子信息工程班学号：姓名：基于单片机的步进电机运行控制系统设计一、 研究的课题和选题意义1、 研究的课题：基于单片机的步进电机运行控制系统设计2、 理论意义：步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的控制微电机,其机械角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比例.通过改变电脉冲频率,可在大范围内进行调速.同时,该电机还能快速起动、制动、反转和自锁.此外,步进电机易于实现与计算机或其他数字元件接口,适用于数字控制系统.步进电机只需采用最简单的开环控制就可取得非常高的控制精度，且这种系统不需要反馈信号，系统硬件实施比较简单。3、 现实意义

2、：采用低价的单片机控制系统, 可直接对步进电机进行控制，省去了昂贵的专用步进电机控制器，简化了硬件线路，降低了成本，提高了系统的可靠性。 二、论文综述：1、 理论的渊源及演进过程：步进电机最早是在1920年由英国人所开发。1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。以后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。步进电机作为执行

3、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。2、 本人对以上综述的评价：通过理论知识的学习，查阅相关资料，学会元器件选择，通过实际动手安装与调试有关控制电路等过程，掌握电子线路设计的很多方法。应用电子技术实现步进电机的控制功能得到广泛应用，可以起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。三、论文的理论依据：结合数字电路技术、电子技术基础课程设计、模拟电子技术基础、单片机等有关知识进行设计。 论文的研究方法：按照设计要求及相关器件的原理

4、进行研究和修改。论文的研究内容：步进电机是一种将电脉冲信号转换成直 线位移或角位移的控制微电机,其机械角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比例.通过改变电脉冲频率,可在大范围内进行调速.同时,该电机还能快速起动、制动、反转和自锁.四、研究条件和可能存在的问题:1、 研究条件：与步进电机控制系统有关的参考书籍和网络资源。2、 可能存在的问题：电路设计可能存在偏差，实际结果不是足够精确。五、预期的结果at89c51将控制脉冲从p0.1口输出，送入l297，l297产生单四拍的驱动信号，经l298放大后，驱动步进电机的各相绕组，使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速

5、和停止等动作，并在液晶显示屏上显示相应的运行状态。六、论文提纲（一）前言步进电机控制电路主要完成几个方面的设计要求，因此可考虑采用不同的器件实现目的来达成设计要求： 本设计采用单片机实现对步进电机的手动控制。由单片机产生的脉冲信号经过l297进行脉冲分配后分解出对应的脉冲，分解出的脉冲经l298功率放大后驱动步进电机的转动。转速的调节和状态的改变由按键进行选择。通过键盘扫描把选择的信息反馈给单片机，单片机根据反馈信息做出相应的判断并改变输出脉冲的频率或转动状态信号。（二）提纲根据设计要求可将设计分成两部分来实现：1、驱动系统电路设计：驱动系统电路原理：at89c51将控制脉冲从p0.1引脚输出

6、，l297在单片机提供的时钟脉冲下，产生稳定频率的四拍驱动信号，信号经l298放大后，驱动步进电机的各相绕组，实现电机的运行。通过中断延时程序改变单片机输出的脉冲，步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和停止等动作。2、软件设计：采用中断方式：p0.1为步进脉冲输入端，受中断p3.2和p3.3控制，p3.4和p3.5为正反转脉冲输入端。（三）结论：单片机控制步进电机运动系统可划分为两个部分来分别实现，通过软硬件电路的合理设计，可达到设计要求。七、论文写作进度安排 2009.12.3-2009.12.20 收集资料并写开题报告 2009.12.21-2010.3.15 撰写修改论文 2010.3.11-2010.4.30 制作电子成品八、参考文献【1】阎石 数字电子电路 北京：中央广播电视大学出版社 1992【2】实用电子电路手册 北京：高等教育出版社 1992【3】吴琼水,曾立波,雷俊锋.max7000s在步进电机微机控制系统中的应用j.电子技术.no.12,