AT89S52单片机LabVIEW的步进电机状态控制

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摘要：步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元件，在工农业生产、国防等领域得到广泛应用。步进电机必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成的控制系统才能够有效工作。针对步进电机传统控制电路的不足，利用虚拟仪器技术设计了虚拟步进电机控制系统。由虚拟仪器接合单片机实现对步进电机的控制，使用AT89S52单片机接收上位机的控制信号，进而改变控制步进电机的脉冲信号，由驱动模块实现步进电机的控制，以调节电机转速与转动方向。详细介绍了系统硬件与软件的设计方法，完成了系统的调试，结果表明，设计的系统能够较好实现对步进电机状态的控制，且系统具有控制灵活、人机交互性方便等特点。61272

毕业论文关键词：步进电机控制，LabVIEW，单片机，脉冲发生

Abstract: The stepping motor is an open-loop control element which converts the electric signal into angular displacement or liner displacement.It is widely used in industrial and agricultural production as well as national defense.Only with a control system composed of double circular pulse signal and power drive circuit can the stepping motor work effectively.Aimed at the deficiency of the traditional stepper motor control circuit,a virtual stepping motor control system is designed by mean of virtual instrument.technology.Virtual instrument jointing microcontroller can realize the control the stepper motor.In this system,AT89S52 receives control signals of the upper machine,and then it can change the pulse signal of the stepping motor.After that,the drive module will control the stepping motor and regulate the motors speed and its direction of rotation.this paper introduces the method of designing the hardware and software of a system in detail and complete the debugging of the system.The result shows that the Designed system can better realize the state of the stepper motor control and the system has the characteristics of flexible control,convenient man-machine interactive and so on.

Keywords: stepper motor control,LabVIEW, microcontroller,Pulse generation

1 绪论 4

1.1 课题研究意义 4

1.2 主要研究内容 6

2步进电机控制系统总体方案设计 6

2.1 步进电机控制系统的方案选择 6

2.2 步进电机控制系统的开发软件选择 8

3 步进电机控制系统硬件设计 9

3.1 系统总体结构设计 9

3.2步进电机原理 10

3.3 通信接口设计 13

3.4单片机电路设计 14

3.5步进电机驱动设计 15

4 步进电机控制系统软件设计 16

4.1虚拟仪器程序设计 16

4.2 单片机程序设计 17

5测试与调试 18

5.1 连接装置 18

5.2 调试总结 20

结论 22

参考资料 23

致谢 24

1 绪论

1.1 课题研究意义

随着工业化的推进，硬盘制造业快速发展，小体积、高读取速度的硬盘，是硬盘市场的发展趋势。这些体积小、结构复杂的硬盘对加工工艺提出了很高的要求，而加工中主要是采用步进电机作为伺服控制系统的。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。通过电脑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，调节发送的步进脉冲就可以实现速度调节，从而在众多领域得到了广泛的应用。步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机经环形分配器、功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源，由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，从而使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关，图1.1为步进电机图片。