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《畢業(yè)論文--無線發(fā)送與接收模塊的步進電機控制電路設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域中，它是電脈沖信號進行控制的，將電脈沖信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的角轉(zhuǎn)移或線轉(zhuǎn)移的微電動機。它最突出的優(yōu)點是在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖信號來進行調(diào)速，快速啟停、正反轉(zhuǎn)控制及制動等，并且其開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價，又可行，因此在辦公自動化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著微電子和計算機的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，研制步進電機驅(qū)動器及其控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。本課程設(shè)計介紹了四相五線步進電機及單片機的工作原理，利用MCS-51系列單片機和無線發(fā)送接收模塊設(shè)計一個步進電機無線控制系統(tǒng)，用c語言編寫出實現(xiàn)
2、電機的起?？刂?、正反轉(zhuǎn)控制和給定轉(zhuǎn)速控制的程序源代碼，通過單片機，電機的驅(qū)動芯片L298以及相應(yīng)的紅外線遙控按鍵實現(xiàn)以上功能。關(guān)鍵詞：步進電機；電脈沖信號；單片機；L298；紅外線遙控目錄1前言11.1步進電機簡介21.2步進電機工作原理21.3紅外線控制原理41.4課程設(shè)計任務(wù)51.5課程設(shè)計目的51.6課程設(shè)計要求52系統(tǒng)總體設(shè)計方案62.1步進電機設(shè)計方框圖62.2驅(qū)動控制系統(tǒng)組成62.3信號分配72.4控制步進電機的速度83硬件設(shè)計93.1AT89S52介紹93.2單片機小系統(tǒng)原理圖103.3驅(qū)動電路設(shè)計103.4紅外線接收發(fā)射電路113.5遙控器設(shè)計124軟件設(shè)計及調(diào)試134.
3、1系統(tǒng)工作流程135系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及操作說明145.1軟件介紹145.2keil軟件介紹155.3仿真與調(diào)試155.4硬件接線及調(diào)試165.5實例調(diào)試結(jié)果和分析186總結(jié)19參考文獻...20附錄121附錄2351、前言1.1步進電機簡介步進電機最早是在1920年由英國人所開發(fā)的，1950年后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進電機上，這使數(shù)字化的控制變得更為容易。以后經(jīng)過不斷改良，使得今日步進電機已廣泛運用在需要高定位精度、高分解性能、高響應(yīng)性、信賴性等靈活控制性高的機械系統(tǒng)中。在生產(chǎn)過程中要求自動化、省人力、效率高的機器中，我們很容易發(fā)現(xiàn)步進電機的蹤跡，尤其以重視速度、位置控制、需要精確操作各項
4、指令動作的靈活控制性場合步進電機用得最多。步進電機還具有快速啟動、精確步進和定位等特點，因而在數(shù)控機床，繪圖儀，打印機以及光學(xué)儀器中得到廣泛的應(yīng)用。如今，步進電動機已成為除直流電動機和交流電動機以外的第三類電動機。傳統(tǒng)電動機作為機電能量轉(zhuǎn)換裝置，在人類的生產(chǎn)和生活進入電氣化過程中起著關(guān)鍵的作用。1.2步進電機工作原理表1.1步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以
5、固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的；同時也可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。由此可見：電機的位置和速度與導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。不難推出：電機定子上有m相勵磁繞阻，其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序，電機就能正反轉(zhuǎn)被控制——這是步進電機旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件，我們理論上可以制造任何相的步進電機，出于成本等多方面考慮，市場上一般以二、三、四、五相為多。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，
6、或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍運動方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.注：2相勵磁通過的電流是1相勵磁時通過電流的2倍，轉(zhuǎn)矩也是1相勵磁的2倍。此時電機的振動較小且應(yīng)答頻率升高，目前仍廣泛使用此種方式。四相四拍如下（1相激磁）：表1.1序號代碼ABCD10xf8100020xf4010030xf2001040xf10001四相四拍如下（2相激磁）：表1.2序號代碼ABCD10xfc110020xf6011030xf3001140xf91001四相八拍如下（1-2相激磁）：表1.3序號代碼ABCD1
7、0xf8100020xfc110030xf4010040Xf6011050xf2001060xf3001170xf1000180xf910011.3紅外線控制原理紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點。因而，繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設(shè)備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電
