步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)或階躍電動(dòng)機(jī)，國(guó)外一般稱為Steppingmotor、 Pulse motor或Stepper servo，其應(yīng)用發(fā)展已有約80年的歷史。步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)變成直線位移或角位移的控制電機(jī)，其位移速度與脈沖頻率成正比，位移量與脈沖數(shù)成正比。步進(jìn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子組成，可以對(duì)旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行高精度控制。當(dāng)電流流過定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)，該矢量場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁極磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一著該磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。因此，控制電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實(shí)際上就是以一定的規(guī)律控制定子繞組的電流來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。每來一個(gè)脈沖電壓，轉(zhuǎn)子就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，稱為一步。根據(jù)電壓脈沖的分配方式，步進(jìn)電機(jī)各相繞組的電流輪流切換，在供給連續(xù)脈沖時(shí)，就能一步一步地連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的步數(shù)相同，在不丟步的情況下運(yùn)行，其步距誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差，精度高，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速、快速起停、正反轉(zhuǎn)控制等，這是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)[1]。
第1章　緒論 2
1.1　引言 2
1.2　步進(jìn)電機(jī)常見的控制方案與驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介 4
1.2.1　常見的步進(jìn)電機(jī)控制方案 4
1.2.2　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù) 6
1.3　本文研究的內(nèi)容 8
第2章　步進(jìn)電機(jī)概述 9
2.1　步進(jìn)電機(jī)的分類 9
2.2　步進(jìn)電機(jī)的工作原理 10
2.2.1　結(jié)構(gòu)及基本原理 10
2.2.2　兩相電機(jī)的步進(jìn)順序 10
2.3 步進(jìn)電機(jī)的工作特點(diǎn) 13
2.4　本章小結(jié) 15
第3章　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 16
3.1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 16
3.1.1　系統(tǒng)的方案簡(jiǎn)述與設(shè)計(jì)要求 16
3.1.2　 系統(tǒng)的組成及其對(duì)應(yīng)功能簡(jiǎn)述 16
3.2　單片機(jī)最小系統(tǒng) 18
3.2.1　AT89S51簡(jiǎn)介 18
3.2.2　單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23
3.2.3　單片機(jī)端口分配及功能 24
3.3　串口通信模塊 24
3.4　數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì) 25
3.4.1　共陽數(shù)碼管簡(jiǎn)介 25
3.4.2　共陽數(shù)碼管電路圖 26
3.5　電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 27
3.5.1　L298簡(jiǎn)介 27
3.5.2　電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 28
3.6　驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) 30
3.6.1　OP07芯片簡(jiǎn)介 30
3.6.2　ADC0804芯片簡(jiǎn)介 32
3.6.3　電流檢測(cè)模塊電路圖 35
3.7獨(dú)立按鍵電路設(shè)計(jì) 36
3.8　本章小結(jié) 36
第4章　系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn) 37
4.1　系統(tǒng)軟件主流程圖 37
4.2　系統(tǒng)初始化流程圖 38
4.3　按鍵子程序 39
結(jié) 論 43