廣州汽車學院機電一體化課程設計說明書基于單片機的步進電機控制電路的設計院（系）機電工程系專業(yè)機械工程及自動化班級07級機械3班學生姓名指導老師成績2010年月日課程設計任務書茲發(fā)給07級機械3班班學生課程設計任務書，內容如下：1設計題目：基于單片機的步進電機控制電路的設計2應完成的項目：（1）電機控制方案的確定（2）硬件電路圖的設計（3）程序流程圖的設計（4）3參考資料以及說明：（1）王克義，機電傳動及控制，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005（2）李全利，單片機原理及應用，北京：清華大學出版社，2006（3）林偉健，C+程序設計基礎，北京：電子工業(yè)出版社，2008（4）畢淑娥，電工與電子技術基礎，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，20084本設計任務書于200年月日發(fā)出，應于2011年1月12日前完成，然后進行答辯。指導教師簽發(fā)年月日課程設計評語：課程設計總評成績：指導教師簽字：年月日目錄摘要.1緒論.21.1引言.21.2步進電機的發(fā)展趨勢.21.3國內外研究概況.21.4步進電機的選型.3第一章元器件.42.1光電耦合器.42.2達林頓管.42.3步進電機.42.4單片機AT89C52.5第二章硬件電路設計.63.1單片機最小系統(tǒng).63.2步進電機控制電路.73.3正反轉、停止控制電路.8第四章程序設計.10總結.14參考文獻.151摘要步進電機是一種將電脈沖信號的轉換為角位移的機電元件，與其它類型的電機相比具有易于精確控制、無累積誤差等優(yōu)點，在眾多的領域應用廣泛。本設計采用AT89C52單片機對步進電機進行控制，通過IO口輸出的具有時序的方波作為步進電機的控制信號，信號經過芯片74LS06反相輸出，通過光電耦合器輸出的脈沖作為三相步進的各相得控制信號。為了獲得足夠大的的驅動功率，光電耦合器輸出的脈沖經達林頓管進行放大。關鍵詞：步進電機、單片機、光電耦合、功率放大2緒論1.1引言步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關鍵產品之一,廣泛應用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經濟領域都有應用。步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應用于各種開環(huán)控制。1.2步進電機的發(fā)展趨勢步進電機在今后的發(fā)展，依賴于新型材料的應用、設計手段，以及與驅動技術的最佳匹配。隨著自動控制技術、計算機網絡通信技術在眾多的領域中的進一步發(fā)展以及數字化、智能化技術日益發(fā)展，步進電機將會在更深入廣泛的領域中得以應用。最后，電力電子技術、微電子技術的發(fā)展，高性能永磁材料的應用及優(yōu)化設計技術對步進電機發(fā)展起到重要的作用。同時驅動技術改進的作用也不容忽視的，對步進電機的設計和發(fā)展產生了很多的影響，也提出了一系列研究的新課題和新方向。1.3國內外研究概況近年來，隨著微電子技術、大功率電力電子器件及驅動技術的進步，步進電機在自動化領域的應用也越來越廣泛。我國的步進電機行業(yè)起步較早，并一度以反應式步進電機的生產與應用成為國際電機行業(yè)的一大特色，目前，仍有許多國內用戶使用反應式步進電機?；旌鲜讲竭M電機的特點是力矩大、運行平穩(wěn)、高頻矩頻特性好，在發(fā)達國家中，越來越廣泛的使用性能優(yōu)越的五相和三相混合式步進電機。步進電機驅動技術的發(fā)展也十分迅速。我國步進電機的應用雖然起步較早，但其驅動技術的發(fā)展相對落后，成為制約步進電機應用與發(fā)展的主要因素。國內仍有不少用戶沿用已被國外淘汰的單電壓串電阻等落后的驅動方式，驅動器3電路中使用分立元件居多，可靠性差，且各廠家的驅動技術規(guī)范、技術等級、生產工藝參差不齊。1.4步進電機的選型圖1步進電機的外形86BYG350F系列步進電機是由杭州日升公司推出的三相步進電機，其外形如圖1所示，電機的技術參數