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单片机基于297,298的步进电机驱动器[资料]

'单片机基于297,298的步进电机驱动器[资料]'
GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY单片机实训(论文)说明书题目:步进电机控制器院(系):信息与通信学院专业:电子信息工程学生姓名:学号:0901130324指导教师:符强严素清2012年 01月 03日摘要步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件,具有快 速起动和停止的特点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度, 并能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受屯源电压波动及负载的影 响,因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。木文在分析了步进电机 的驱动特性、斩波恒流细分驱动原理和混合式步进电机驱动芯片L297 / L298的性能、 结构的基础上,结合AT89C52单片机,设计出了混合式步进电机驱动屯路。关键词:步进电机;AT89C52单片机;L297/L298驱动。AbstractStepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive &negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply volt age fluctuation and load effect, which have been widely applied in analog-to-digital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper cons tant-current sub divided driving principle and hybrid stepping motor drive chip L297 / L298 the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip computer, designed a hybrid stepping motor driver circuit.Key words: Stepping motor; AT89C52 single chip computer; L297 / L298 driver.第一章绪论 11.1课题背景 11?2设计目的与意义 11.3选择方案 11.3. 1步进电机概述 11.3.2步进电机工作原理 21.3.3控制方案 3第二章步进电机驱动器 错误!未定义书签。2. 1驱动器的选择 62. 2. 1 L297 / L298驱动特性分析 42. 1.2 L297 / 298 功能分析 42.2驱动器的芯片连接 6第三章单片机电路 83. 1步进电机控制器 83. 1. 1脉冲产生电路 83. 2加速减速控制 103. 3显示及键盘电路 123.4细分驱动 123. 5程序设计 13第四章总结 16参考文献 17附录:原理图第一章绪论1.1课题背景步进电机以其独特的特点可以在无速度传感器和无位置传感器系统中实现精确的 开环状态定位或同步运行。我们通过调节发送给步进电机的步进脉冲个数来实现精确的 位移或者角度定位,而调节发送的步进脉冲频率就可以实现速度调节,这些都有利装置 或设备的小型化和低成本,因而在众多领域中得到广泛的应用。步进电机的使用性能与它的驱动电路有密切的关系,随着电子技术的发展,使步 进电机的控制电路和功率驱动电路发生了很大变化,特别是集成电路的推广和微机的普 及应用,更使步进电机张动电源的研制上了一个新台阶,使其性能指标有了显著的提高。 国内对这方面的研究一直很活跃,但是可供选用的高性能的步进电机驱动电源却很少, 而且国内的驱动电源方面基木都存在着体积大、外形尺寸不规则、性能指标不稳定及远 没有达到系列化等问题,这就给驶动电源的选用和安装带来了极大的不便,国外虽然有 通用的各种类型的步进电机驱动电源,但大都存在--些问题,如价格昂贵,与我国的系 统连接不匹配等问题。如前所述,步进电机伺服系统的性能,不仅与步进电机木体的特 性有关,而且还与步进电机的控制方式、驱动电源的特性及负载特性有着密切的关系, 特别是驱动电源技术方面,对步进电机运行性能的改善,如高频力矩的提高,步距分辨 率的提高,单步振荡及振动的消除等方面起着至关重要的作用。1.2设计的目的与意义掌握步进电机的工作原理及控制方法,木次设计任务要完成的口标是:利用单片机 控制实现步进电机的启、正转、反转、加速、减速、实现步进电机的细分控制、控制 器满足步进电机的幅频特性等功能。1.3选择方案1.3.1步进电机的概述步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行机构,由步进电机及其功率驱动 装置构成一个开环的定位运动系统。当步进驶动器接收到一个脉冲信号,它就駆动步进屯机按设定的方向转动一个固定的角度(即步距角)。脉冲输入越多,电机转子转过的角 度就越多,输入脉冲的频率越高,电机的转速就越快。因此口J以通过控制脉冲个数來控 制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的 速度,从而达到调速的目的。步进电机种类,根据自身的结构不同,可分为常用三大类: 反应式(VR,也称磁阻式)、永磁式(PM)、混合式(HB)。其中混合式步进电机兼有反应式 和永磁式的优点,它的应用越来越广泛。1.3.2步进电机工作原理图1是一个四相磁阻式步进电机的结构示意图,该电机定子上冇8个凸齿,相距180°的两个凸齿构成一相,每一相上的线圈反相连接,这样8个齿就构成四相,AA1、 BB1、CC1、DD1,因此称为四相步进电机⑴。图1四相磁阻型的步进电机结构示意图当有-相绕组被励磁吋,磁通从正相齿,经过软铁芯的转子,并以最短的路径流向 负和齿,而其他的六个凸齿并无磁通。为使磁通路径最短,在磁场力的作用下,转了被 迫转动,使最近的一对齿与被励磁的一相对准。在图1的a图中B相被励磁,转子与 B相对准。在这个位置上,再
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