电子工程学院设计报告课程名称:专业综合设计设计课目：基于单片机的小功率电机控制目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc475609780"1.系统设计方案PAGEREF_Toc475609780\h1HYPERLINK\l"_Toc475609781"1.1现状分析步进电机PAGEREF_Toc475609781\h1HYPERLINK\l"_Toc475609782"1.2总体方案论证步进电机调速方法PAGEREF_Toc475609782\h1HYPERLINK\l"_Toc475609783"1.2.1理论分析PAGEREF_Toc475609783\h1HYPERLINK\l"_Toc475609784"2.硬件设计PAGEREF_Toc475609784\h1HYPERLINK\l"_Toc475609785"3.软件设计PAGEREF_Toc475609785\h24HYPERLINK\l"_Toc475609786"4.系统调试PAGEREF_Toc475609786\h37HYPERLINK\l"_Toc475609787"5.结论与心得PAGEREF_Toc475609787\h38HYPERLINK\l"_Toc475609788"参考文献PAGEREF_Toc475609788\h38HYPERLINK\l"_Toc475609789"附录1原理图PAGEREF_Toc475609789\h38HYPERLINK\l"_Toc475609790"附录2实物图PAGEREF_Toc475609790\h39HYPERLINK\l"_Toc475609791"附录3源程序PAGEREF_Toc475609791\h39PAGE\*MERGEFORMAT53PAGE\*MERGEFORMAT11.系统设计方案1.1步进电机简介步进电机是一种由脉冲控制转速的执行机构。它由转子和定子组成。定子是由硅钢片叠成，装上绕组。转子也是由硅钢片叠成，做成突级结构。常用的三相反应式步进电机的定子有6个磁极，转子有4个突齿。其工作的原理是电磁工作原理。当ABC相分别导电时，转子的凸齿与相应的相的绕组相对，这样来控制转子的转动。只要改变绕组的通电顺序就能改变步进电机的转动顺序。绕组的通电方式有：单三拍、六拍和双三拍等。其中单三拍是指每次只有一相通电，双是两相通电，拍是指通电的次数。拍数越少步距角越大，否则越小。输入的脉冲数越多，步进电机转动的角度就越多。同时，输入频率越高，则步进电机的转速就越快。同时，通过控制脉冲数量，就可以控制步进电机的转动的位置，因此还能使用步进电机进行定位。步进电机具有以下特点（1）控制简便步进电机可以根据输入脉冲的数量控制旋转的角度，因此控制转动角度十分方便；还可以通过控制脉冲的频率控制步进电机的转速。而对于数字控制，对数量和频率的控制十分便利，因此步进电机的控制十分简单。（2）可以开环控制由于步进电机的转速误差不会累计，因此只要步进电机能正常工作，就只需要调节脉冲来控制速度即可达到一定的精度。（3）寿命长不用电刷，寿命取决于轴承。步进电机当然也有缺点：（1）不适宜带惯性负载（2）驱动需要使用脉冲，对驱动电路有要求。（3）转速上升的同时，转矩下降步进电机在启动和停止时容易失步，在脉冲频率过高、负载过大时也会1.2步进电机调速方法步进电机主要按一定的给电规律，给对应的绕组响应的电信号，电机将按一定的方向运行，而且每改变一次电信号电机将运行一步，如果连续给出响应电信号，电机将连续运行，只要改变电信号的频率，将获得不同的运行速度。如果用步进电机调速时，只要改变控制器的输出脉冲的频率，就可以实现步进电机的调速。也有厂家推出了内部集成有脉冲发生器的步进驱动器，用户只需输入模拟电信号或通过电位器即可实现步进电机的调速，如英纳仕推出的EZD系列产品。HYPERLINK"http://dx.fmdiy.com/uploadfile/gif/2006-5/20065212442985.gif"\o"点击图片看全图"\t"_blank"1.2.1理论分析根据系统的设计要求可知，该系统的输入量为速度和方向，速度应该有增减变化，通常用加减按钮控制速度，这样只要2根线，再加上正反方向和启动/停止信号线共需要6根输入线。系统的输出线与步进电机的绕组数有关。这里选步