基于单片机的步进电机伺服控制器的设计

摘要

针对目前步进电动机伺服控制系统成本相对高，控制比较复杂的现状，本文以单片机为控制核心，以L297与L298N作为驱动芯片，设计了一款两相混合式步进电动机伺服控制系统。此控制器以Keil为程序开发平台，通过与Proteus进行联合仿真，实现步进电动机的启停、加减速、正反转控制，并通过液晶显示器实现步进电动机控制状态的实时显示。
　　本文所做的工作如下：
　　1）根据课题要求，分析两相混合式步进电动机的结构及工作原理。根据步进电动机工作的特殊性，采用L297与L298N芯片来设计专用的步进电动机驱动电路，以更有效地驱动步进电动机，获得良好的性能。
　　2）设计了基于单片机的步进电动机伺服控制器的硬件电路，完成了软件程序的编译，并采用Proteus与Keil uVision2软件进行联合仿真，进行系统的仿真调试工作。
　　3）采用Protel设计出系统的PCB图，实现硬件实物的制作过程，最终完成系统的安装与调试工作。
　　4）通过系统的仿真测试，验证了系统的硬件电路及软件程序，为制作硬件实物提供了有利的理论依据。实验结果表明：该控制方法可以有效地提高系统的运行效率和系统的自动化程度，为步进电机伺服控制器的设计提供参考依据。

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插图和附表清单

1 引言

1.1 步进电动机的简介

1.2 步进电机伺服控制的研究现状

1.3 步进电机伺服控制目前存在的主要问题

1.4 选题的意义

1.5 课题的内容

2 两相混合式步进电动机的结构、工作原理及样机简介

2.1 两相混合式步进电动机的工作过程

2.2 控制原理及控制系统分类

2.3 混合式步进电机的驱动方式及方案的确定

3 步进电动机伺服控制器的设计

3.1 步进电动机伺服控制器的硬件组成

3.2 步进电动机伺服控制器的软件实现

4 步进电机伺服控制器的仿真及实物调试

4.1 步进电机伺服控制器的模拟仿真简介

4.2 步进电机伺服控制器的实物设计

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

作 者 简 介