基于lpc2131的步進電機控制系統(tǒng)

1、基于基于ARMLPC2100ARMLPC2100系列的步進電機控制裝置的設計系列的步進電機控制裝置的設計一、設計題目：基于ARMLPC2100系列的步進電機控制裝置的設計二、概述：步進電機是一種通過電脈沖信號控制相繞組電流實現定角轉動的機電元件，與其他類型電機相比具有易于開環(huán)精確控制、無積累誤差等優(yōu)點，在眾多領域中獲得了廣泛的應用。為了得到性能優(yōu)良的控制結果，出現了很多步進電機控制系統(tǒng)，其中采用單片機作為控制核心的控制系統(tǒng)得到了廣泛的應

2、用。很多這種控制系統(tǒng)在步進電機的驅動上已經做的非常好，比如細分驅動技術，但是有的系統(tǒng)比較復雜，投入上也不經濟；有的系統(tǒng)在操作上也不是很方便，交互性不強。因此本文的研究內容就是制作一個系統(tǒng)比較簡單、經濟，適應性較強，操作方便的步進電機控制裝置。本文主要論述了以ARM為控制器的步進電機的控制系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^鍵盤輸入相關數據，并根據需要，對步進電機的轉速及所轉圈數進行監(jiān)測和調整，具有實時性的特點。該系統(tǒng)可應用于步進電機控制的一般場合。當今時代，

3、電動機在現代生產和生活中起著重要的作用。無論在工農業(yè)生產或是日常生活中，電動機都在被大量地使用著。所以對電動機的控制顯得尤為重要。步進電機是一種通過電脈沖信號控制相繞組電流實現定角轉動的機電元件，與其他類型電機相比具有易于開環(huán)精確控制、無積累誤差、快速啟動和停止的優(yōu)點。其驅動速度和指令脈沖能嚴格同步，具有較高的重復定位精度，并能實現正反轉和平滑速度調節(jié)。它的運行速度和步距不受電源電壓波動及負載的影響，因而被廣泛應用于數模轉換、速度控制和

4、位置控制系統(tǒng)。本文的研究內容就是設計一套較簡單、經濟、操作方便的步進電機控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠把單片機技術和電機的控制技術較好地結合起來。一個國家的制造業(yè)水平可以體現國家的實力，國家的發(fā)展也依賴于先進的制造業(yè)，所以大多數國家都非常重視大力發(fā)展制造業(yè)，二戰(zhàn)后，計算機控制技術、微電子技術、信息和自動化技術有了迅速的發(fā)展，并在制造業(yè)中得到了愈來愈廣泛的應用，先后出現了數控、計算機數控、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計算機輔助設計與制造、計算機集成

5、制造系統(tǒng)等多項先進制造技術與制造模式，推動著世界制造業(yè)進入一個嶄新的階段。而在這些技術環(huán)節(jié)中，具有很多優(yōu)點的步進電機就是一個重要角色，比如在數控技術中。方式，除上述三種步進電機的驅動方案之外，目前報道的驅動方案還有根據匯編語言或C語言進行軟件開發(fā)，最終實現由PC機直接控制步電機的方法；在windows平臺下和單片機配合控制步進電機，PLC控制的脈沖驅動方案等等。但是在有些應用場合，并不需要高精度的控制，而是需要在滿足一般工作要求的情況下

6、，盡量使控制系統(tǒng)做到：系統(tǒng)硬件結構簡單，成本低；電機各種運行狀態(tài)指示一目了然，操作方便；功能較為齊全；系統(tǒng)抗干擾和可靠性高；適應性強等特點。本文就是采用這個思路進行設計。一般步進電機控制器都用硬件實現，雖然電路可以做到了高集成度，可價格較貴，功能相對較單一，并且設計要求有所改變，就得改變整個硬件電路，比較麻煩。而采用微控制器的軟件和硬件結合進行控制，運用其強大的可編程和運算功能，充分利用ARM的各種資源，能靈活的對步進電機進行控制，實現

7、其不同模式、步數、轉速等控制，如果需改變控制要求，一般只需改變軟件就能適應新的環(huán)境，并且在本設計中利用上位機顯示和鍵盤電路，能做到一定的人機交換，在軟件設計上加入去抖動，因此具有一定的應用價值。三、步進電機控制系統(tǒng)設計簡介：1、設計的原則：步進電機控制系統(tǒng)的目的是在滿足其基本功能的情況下，最大限度的提高可靠性，為此，在設計時應遵循以下原則(1)完整性原則。最大限度的滿足工業(yè)生產過程或機械設備的控制要求。(2)可靠性原則。確?？刂葡到y(tǒng)的可

8、靠性。(3)經濟性原則。力求控制系統(tǒng)簡單，實用，合理。2、系統(tǒng)設計的主要步驟：系統(tǒng)設計包括硬件設計和軟件設計。所謂硬件設計，是指步進電機控制器整套設備的設計，而軟件設計即應用程序的設計。整個系統(tǒng)的設計大致分為以下幾步：(1)深入了解被控系統(tǒng)是設計控制系統(tǒng)的基礎，收集資料，對被控對象結構功能作全面細致的了解。(2)系統(tǒng)IO設備以及器件的選擇和設計。輸入設備的選擇即控制按鈕的選擇，輸出設備的選擇即LED顯示燈及發(fā)光二極管的選擇。(3)選擇驅