基于单片机的步进电机的控制课程设计报告整理资料

单片机课程设计报告 步进电机控制

学院:电气学院

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一．设计任务

了解步进电机的原理，设计一套以51单片机为核心的步进电机控制器，步进电机采用四相四拍或四相八拍工作方式，键盘和显示器采用实验室试验箱。了解十六只键组成的键盘（用于输入）及六只LED构成的显示器（用于显示）的原理，分别设计他们的程序，在电脑上进行仿真。 具体要求

1、 从键盘上输入正、反转命令，转速参数（16级）和转动

步数显示在LED显示器上。

2、 显示器上显示：第一位为0表示正转，为1表示反转；第

二位0~F为转速等级，第三到第六位设定步数。 3、 单片机依显示器上显示的正、反转命令，转速级数和转动

步数进行相应动作，转动步数减为零时停止转动。

二．工作原理

1、步进电机基本原理

如图,当有一相绕组被通电激励时，磁通从正相齿，经过软铁芯的转子，并以最短路径流向负相齿，为使磁通路径最短，在磁场力的作用下，转子被迫移动，使最近的一对齿与被激励的一相对准。 那么,通过对它每相线圈中电流的顺序切换可使电机作步进式旋转。

相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。

拍数：指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB或A-B-C-D-A,四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.

步距角:对应一个脉冲信号电机转子转过的角位移. 步距角=360/(转子齿数*拍数) 2、LED显示器原理

LED显示器由七条发光二极管组成显示字段，有的还带有一个小数点。将七段发光二极管阴极连在一起，称为共阴极接法，当某个字段的阳极为高电平时，对应的字段就点亮。共阳极接法是将LED的所有阳极并联后接到+5v上，当某一字段的阴极为0时，对应的字段就点亮。 3、键盘接口原理

键盘实际上是又排列成矩阵形式的一系列按键开关组成，用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。本设计采用8155接口芯片构成的4*8键盘的接口电路，其中A口为输出，作为列线；C口为输入，作为行线。当所有的键没有被按下时，C