基于单片机与微机的步进电机控制系统的设计

论文编号:ZD1301  论文字数:21526,页数:53

基于单片机与微机的步进电机控制系统的设计
 摘 要：步进电机是一种将脉冲信号转换为相应角位移的执行元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。本文详细论述了采用单片机的控制方法，分析了步进电机正转及反转的实现方法，并对步进电机的调速原理进行研究，为步进电机的应用提供参考。通过上位PC机对下位单片机的通信，从而控制步进电机。该设计具有通用性，对于不同步进电机，可以通过修改相应的电路及相关程序实现，提高了系统控制的灵活性。
 关键词：单片机STC89C52；步进电机42BYG131；串行通信；调速

Design Of Stepping Motor Control System
Based On MCU&PC
 Abstract：Stepping motor is an actuator that can convert the pulse signal to degree displacement.When stepping Drivers receive a pulse signal, it stepper motor driven in the direction set by a fixed rotation angle. By controlling the number of pulses that can control the angular displacement, thus achieving the purpose of accurate positioning. In the paper the control method has been has been discussed in detail，which MCU has been used to control the stepping motor．Implement methods of how to forword and reverse are analyzed．Then the principle of speed regulation was researched to provide  reference for application of the stepper motor．PC and MCU by Serial Communication to control the stepping motor.The design has great generality．For different stepping motors，the function has been realized by modify corresponding circuit and program．The practice shows that the system has great flexibility．
 Keywords：MCU STC89C52；Stepping motor 42BYG131；Serial Communication; speed regulation
 

目录

摘 要： I
Abstract： II
第1章    绪论 1
  1.1  课题的来源及前景展望 1
  1.2  课题研究的目的与意义 2
  1.3  课题的研究内容与规划 2
第二章    单片机和步进电机简介 4
  2.1  单片机简介 4
2.1.1  单片机的简单介绍 4
2.1.2  单片机的特点 4
2.1.3  单片机的发展过程 5
2.1.4  单片机的应用 5
  2.2  步进电机简介 6
2.2.1  步进电机的简单介绍 6
2.2.2  步进电机的发展史 7
2.2.3  步进电机的分类 7
2.2.4  步进电机的发展趋势 8
第三章    方案选择与论证 9
  3.1  CPU模块选择与论证 9
  3.2  步进电机选择与论证 10
3.2.1  步进电机三大要素 10
3.2.2  步进电机的选取 10
  3.3  显示器件选择与论证 11
  3.4  串口通信选择与论证 12
  3.5  系统总体设计方案 13
3.5.1  系统总体设计思路 13
3.5.2  系统原理框图 13
第4章    系统硬件设计 15
  4.1  步进电机控制和驱动模块电路 15
  4.2  RS232 串口通信电路 17
  4.3  电源电路 18
  4.4  单片机晶振电路 19
  4.5  单片机复位电路 20
  4.6  单片机I/O口资源分配 20
  4.7  LED数码管显示电路 21
第5章    系统软件设计与编程 23
  5.1  上位机界面 23
5.1.1  基于MSComm控件的PC机与单片机串行通信 23
5.1.2  PC机与单片机的硬件连接 23
5.1.3  MSComm控件介绍 23
5.1.4  用MSComm控件进行串口通信一般步骤 24
5.1.5  串口通信的实现 25
  5.2  步进电机正反转子程序 26
  5.3  步进电机调速控制子程序 28
  5.4  串口通信子程序 29
5.4.1  波特率与发送、接收时钟 30
5.4.2  串行口的控制寄存器 30
5.4.3  串行口的应用编程 30
  5.5  数码显示子程序 32
第6章    系统抗干扰措施与调试 34
  6.1  系统抗干扰措施 34
  6.2  系统调试 34
6.2.1  硬件调试 34
6.2.2  软件调试 35
结束语 38
参考文献 39
致  谢 40
附录1  步进电机控制系统原理图 41
附录2  步进电机控制系统实物图 42
附录3  程序清单 43