单片机嵌入式智能步进电机驱动器设计

摘要步进电机是一种良好的数字控制电动机，采用脉冲电源供电，每发送一个脉冲，步进电机都能转动一个固定的角度，非常适合单片机控制。本课题旨在基于嵌入式控制器，设计一款智能的步进电机驱动器，来实现同时对三台步进电机的控制，完成正转、反转、加速、减速、归零等操作，通过三台步进电机的配合，有望实现三文定位的功能，即方位、俯仰、高度的控制。整体设计采用闭环控制，通过限位开关，角编码器，反馈实时信息，实现对位置，速度的控制。并且通过RS485串口通信与上位机传递角度信息等。19349
关键词步进电机单片机细分驱动
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Embedded intelligent design of step motor driver
Abstract
Stepping motor is a kind of good digital control motor, using the pulse power supply, a pulse transmitting, stepper motor can rotate about a fixed point, very suitable for single-chip control. This paper based on the embedded controller,design a intelligent stepper motor driver, to achieve and to control three stepping motors, complete the positive rotation, reverse, acceleration, deceleration, such as zero operation, through the cooperation of the three stepping motors, is expected to achieve 3D positioning function, namely the azimuth, pitch, height control. The overall design of the closed-loop control, the limit switch, encoder,real-time feedback information, the position, speed control. And through the RS485 serial communication between PC and transfer of information.
Keywords Stepper motor SCM Subpision drive
目次
1 引言   1
1.1 步进电动机的发展与国内现状   1
1.2 步进电动机的分类   1
1.3 步进电动机的优势   2
1.4 步进电机存在的问题与一般解决方法   3
1.5 步进电机的驱动方式   4
2 两相混合式步进电机工作原理   6
2.1 两相混合式步进电机的结构   6
2.2 步进电机相关参数   6
3 嵌入式智能步进电机驱动器设计   8
3.1 步进电机嵌入式控制器   8
3.2 步进电机驱动芯片   9
3.3 限位开关模块   13
3.4 角编码器   16
3.5 串口通信模块   18
3.6 电机模块   19
结论   21
致谢   22
参考文献   23
1 引言
步进电机的工作原理是将电脉冲信号转换成角位移，即每发送一个脉冲信号，步进电机转动一个固定的角度，这种特性使它非常适合数字控制。随着各种高性能的单片机控制器和计算机技术的发展，步进电机的驱动技术也是不断更新换代，步进电机在当今仍然有着比较广泛的应用[1]。
1.1 步进电动机的发展与国内现状
1.2 步进电动机的分类
    步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet，PM）和混合式（Hybrid Stepping，HS）。
    反应式：定子上绕组，转子中没有绕组，转子由软磁性材料制成。反应式步进电机结构简单，成本低，并且步距角能够做得很小，但动态性能比较差，可靠性很难得到保证。
    永磁式：永磁步进电机的转子是由永磁材料做成，并且转子的极数和定子的极数相同，转子本身就相当于一个磁源。它的优势在于动态性能好，输出扭矩大，劣势在于电机的步距角比较大（一般7.5°或15°），因此精度较差，并且必须给定正负脉冲信号。单片机嵌入式智能步进电机驱动器设计:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_10661.html