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    摘要随着科学技术的快速发展，社会对产品的要求也越来越高。各种精密器件需求增加，这就使得我们对制造产品的机器要求越高。而步进电机恰好有运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩和控制误差小的特点。步进电机必将会在国民生产起到越来越大的作用。
    本设计从工作特性的角度对步进电动机进行了简要分析，并在以单片机为控制核心的基础上针对步进电动机的数字控制提供了一种切实可行的方案。该控制方案充分利用集成电路相对于传统控制电路的优势，在同等控制功能的情况下简化控制电路。该系统操作方便，具有可视化和即时性特点。可实现对步进电动机位置的精确控制，并能对步进电动机进行在线操作。10167
    关键词  步进电机，51系列单片机，Proteus
    毕业设计说明书（论文）外文摘要
    Title    The Design of Control System of Stepper Motor     Based on Single-chip Microcomputer                                                
    Abstract
    With the rapid development of science and technology, social requirements of products are getting higher and higher. Increased demand for a variety of sophisticated devices requires the machine manufacturing products to be better. The stepper motor has just ran a smooth, low noise, fast response, long life, high output torque and control the characteristics of error. Stepper motor in the national product will play an increasingly important role.
    This design briefly analyzes the work characteristics of stepper motors and provides a practical solution for the digital control of stepper motors based on single-chip microcomputer. This control system takes full advantage of integrated circuit(IC) relative to traditional control circuit, and simplifies the control circuit while receive the same control function. The system is easy to operate. The position of stepper motor can be controlled accurately based with the visualization and real-time features．At the same time，the users can operate the stepper motors online．
    Keywords  Stepper motor, 51 single-chip microcomputer, Proteus
          目   次  

    1  绪论 1
    1.1  课题研究的目的和意义 1
    1.2  国内外研究概况 2
    1.3  课题的主要研究内容 3
    2  系统总体规划 3
    3  系统硬件设计 4
    3.1  步进电机的控制系统设计原理 4
    3.2  步进电机的电路设计 6
    3.3  步进电机控制系统的完整电路 22
    4  系统软件设计 23
    4.1  主程序设计 23
    4.2  子程序设计 24
    4.3  键盘程序设计 25
    5  系统仿真与调试 26
    5.1  软件介绍 26
    5.2  仿真与调试 27
    6  改进方案  30
    7  展望  30
    结论   31
    致谢   32
    参考文献  33
    图  系统硬件图  34
    1  绪论
    1．1  课题研究的目的和意义
    步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Stepper motor、Pulse motor或Stepper servo，其应用发展已有约80年的历史。步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机，其位移速度与脉冲频率成正比，位移量与脉冲数成正比。步进电机在结构上也是由定子和转子组成，可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场，该矢量场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。因此，控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。每来一个脉冲电压，转子就旋转一个步距角，称为一步。根据电压脉冲的分配方式，步进电机各相绕组的电流轮流切换，在供给连续脉冲时，就能一步一步地连续转动，从而使电机旋转。步进电机每转一周的步数相同，在不丢步的情况下运行，其步距误差不会长期积累[1]。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差，精度高，步进电动机可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等，这是步进电动机最突出的优点。
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