基于单片机控制的步进电机设计

与其他类型的电机相比,步进电机具有更加明显的优势,步进电机中的定角转动控制利用电脉冲信号控制相绕组电流,因此实现了更精确的开环控制,同时还能够实现无积累误差,这使步进电机成为了目前常用的一种机电元件,而使用单片机控制的步进电机系统控制性能更加优良。现以步进电机的基本概念为切入点,在分析步进电机控制系统的基础上进行步进电机的单片机控制的设计,旨在为教学及实践提供切实可行的理论参考。     

步进电机驱动系统建模技术研究

以实际步进电机为研究对象,建立了基于最小二乘辨识算法的步进电机驱动系统数学模型。所建模型为步进电机的速度控制提供了理论依据。     

步进电机智能控制系统的设计

以受控电机为四相六线制的步进电机为例,以SPCE061A单片机为控制核心,以双机通讯接口为程序下载通道,选用L298N电机驱动器,从硬件和软件方面,对步进电机驱动及其控制进行了论述。该设计具有通用性,可以通过适当修改其电路及程序而对于不同步进电机,提高了系统控制的灵活性,有着很高的实用价值。     

可控凸轮机构与步进电机控制系统的集成设计

以可控凸轮机构为研究对象进行理论和实验研究,建立了可控凸轮机构的运动控制函数方程。采用单片机控制步进电机作为可控凸轮的执行机构,并根据步进电机的控制方式,推导出了单片机控制步进电机变速运动的定步法,建立了凸轮机构与步进电机的控制系统集成设计理论的基本框架,并将电子凸轮系统应用到分度机构中。     

基于AT89S51单片机的步进电机控制系统的研究

介绍了以AT89S51单片机为核心的步进电机控制系统;在讨论了步进电机工作原理基础上,提出步进电机控制中硬件和软件的注意点和解决方法。     

基于DSP的步进电机加减速控制系统设计

在高转速的条件下,步进电机运行过程中可能出现失步或过冲现象。本文根据步进电机工作原理,设计了一种步进电机加减速控制系统,以增量式光电编码器作为步进电机的速度和位置传感器,以数字信号处理器(DSP)为控制芯片。经过系统调试,实现了对步进电机加速、匀速、减速三个阶段运动的控制。测试结果证明,系统达到了设计要求,已应用于酶联免疫分析仪中的自动装载架系统。     

基于PLC的步进电机控制系统设计

基于设计步进电机控制系统的目的,主要设计以PLC为核心控制器的步进电机控制系统。在对常见的三相反应式步进电动机工作原理详细阐述的基础上,对步进电机的控制原理进行分析说明。以西门子S7-200系列PLC对步进电机的控制为例,通过对S7-200系列PLC的高速输出点直接对步进电机进行运动控制的方案设计,设计相应的外部接线图、程序,并对具体的控制参数进行说明。     

基于ARM的步进电机平稳控制

针对弹性浮动研磨系统中步进电机控制所存在的缺点,提出了基于ARM9芯片的嵌入式触摸屏界面控制方案。通过分析步进电机控制不平稳产生的原因,对步进电机步距角进行细分控制,得到平稳运行的控制效果。同时基于ARM9芯片,摒弃以往以PC机做为上位机进行人机交互的方案,通过直接操作触摸屏界面对步进电机进行控制,从而使步进电机操作可视便捷。     

基于PIC的步进电机细分控制器

为了实现永磁式步进电机的细分控制,采用PIC18F2331单片机作为主控单元接收外部的脉宽调制（PWM）步进电机控制信号,并辅之以外部功率驱动电路完成了步进电机细分控制器的硬件设计,并应用C语言编写了相应的PWM信号至步进电机控制信号的转换程序,实现了对2／4相步进电机的开环细分控制。此外,还利用单片机的串行通信模块,设计了与计算机的串行通信电路,方便了系统的调试和监控。测试结果表明,该控制器能实现对步进电机的细分控制。     

基于EPM240T100和TB6560的步进电机控制系统

为解决常规步进电机集成功率驱动芯片的驱动电流不够、外围电路复杂等问题,提出以CPLD芯片EPM240T100作为核心控制芯片,以TB6560为步进电机的驱动芯片,实现了该基于EPM240T100和TB6560的步进电机控制系统。TB6560集成步进电机驱动芯片,将这一系列功能集成于一块芯片,提升了驱动电流,简化了续流二极管等外围硬件电路设计,提高了电机驱动模块的性价比和稳定性。该系统充分发挥CPLD芯片丰富的I/O口资源优势,配置4路TB6560步进电机驱动模块的接口,可以实现4路步进电机的实时控制,从而满足实际应用的需要。研究结果表明,TB6550为具有广泛应用前景的步进电机驱动芯片。整个系统已经在实际应用中得到验证,已经完成4路步进电机的控制产品化,具有很高的应用价值。     

步进控制在气动计量装置中的应用

为提高粒状物料计量装置气动回路的设计效率，提出了一种基于步进模块的设计方法。首先构建了一种由二位三通阀和双压阀组成的步进模块，并分析其结构原理；然后利用构建的步进模块设计出物料计量装置的气动回路，且详细阐述与计量装置每个动作相对应的步进模块的工作过程；最后利用Fluid-SIM软件对所设计的气控回路进行仿真分析。结果表明，执行元件能够按照设计要求完成物料的计量工作，验证了步进模块设计法的正确性与可靠性，为行程程序控制类气动回路的设计提供了一种快速有效的设计方法。     

利用步进块实现气动顺序动作控制

本文主要针对在气动顺序动作控制中出现障碍信号的问题提出了采用步进块的解决方法,并对步进块的工作原理和结构进行了分析.     

基于FPGA的红外雷达寻源跟随小车

文章的设计是以FPGA的逻辑控制模块为系统核心。在对步进电机的细分驱动控制进行研究的基础上,将步进电机细分驱动应用于新的场合——红外源的搜索定位。该设计的FPGA模块中,包含了时钟预处理子模块、步进电机细分驱动子模块和信号处理子模块;该模块能够实现对雷达的转速控制,也能够分析信号接收时的外部红外源角度状态信息。在外围电路的设计上,配置了步进电机的驱动模块、红外信号接收模块和直流电机的驱动模块。整个系统能够很好地完成对红外源的搜寻和跟随。     

步进模块法在全气动回路设计中的应用

常用的行程程序控制回路设计方法繁琐易出错,为了解决这一问题提出了步进模块设计方法。分析了步进模块的结构与工作原理,并详细总结了步进模块设计方法的一般步骤。利用这种方法分别设计出多缸单往复、多缸多往复及有并列动作的行程程序的全气动回路原理图;利用Fluid-SIM软件对所设计的几种气动回路分别进行仿真。结果表明,执行元件能够按照预定的顺序依次完成相应的动作,验证了这一设计方法的正确性。     

基于RTOS的多轴运动控制系统研究

设计了一种基于RTOS（嵌入式实时操作系统）的步进电机多轴运动控制开发平台。系统由ARM微处理器与现场可编程控制器FPGA共同组成,ARM端的开发基于嵌入式实时操作系统μCOS-II进行,配置灵活,开发周期短,且便于后期维护。步进电机多轴运动插补算法采用了基于虚拟长轴的数字积分插补DDA算法,具体算法实现由FPGA完成。通过EDA软件仿真得出的结果表明系统达到设计要求。该系统成本低,可适用于多种场合。     

基于TMS320F28335的步进电机控制模块设计

分析步进电机工作及细分基本原理,设计了采用双H桥式驱动与TMS320F28335高性能浮点运算控制芯片相结合的步进电机控制模块.调节PWM波占空比,软件实现步进电机的细分控制.利用光栅尺采集位置信息,构成反馈闭环校正位移.给出具体控制流程,并通过实际调试给出调试结果.     

基于SLE4520的步进电机细分驱动控制器

针对模拟电路构成的SPWM细分驱动电路硬件电路复杂、调试与维护困难的现状,设计了一个数字化步进电机细分驱动控制器.主电路功率器件采用智能功率模块,控制电路主要由可编程三相SPWM芯片SLE4520和单片机组成.采用等面积双极性调制的控制算法,对三相步进电机定子绕组电流进行正弦细分,选择合适的区段数和每个区段的等宽脉冲个数,可实现步矩角的等步距、高精度细分.电路简单,运行稳定,细分精度高,具有一定的推广应用价值.     

基于CAN总线和STM32的智能步进电机驱动模块设计

本文针对传统仪用步进电机驱动控制系统中存在的不足,设计了基于CAN总线和STM32的智能步进电机驱动控制模块。文中重点对两种系统框架的优缺点进行比较,阐述了系统的软硬件设计方案,实现了对多个步进电机的分布式控制。测试结果表明,系统性能稳定,实现了细分驱动模式下的精确定位。     

基于Proteus的步进电机加减速控制辅助设计方法

研究利用Proteus中的各种微控制器仿真模块实现步进电机加减速控制算法仿真,并且可以在Proteus中完成步进电机控制系统的硬件电路设计,同时再结合软件程序设计进行仿真,最后通过Proteus 中的虚拟仪器记录分析仿真数据,从而实现了为设计步进电机加减速控制系统提供了一条快速、高效且低成本的设计途径.举例采用单片机AT89C52作为微控制器,通过高级仿真图表导出仿真数据,并利用Maflab 处理这些数据得到了预想的加减速曲线,证明方法在步进电机的加减速控制系统设计中可行性.     

基于FPGA实现步进电机脉冲信号控制器设计

步进电机是由输入的脉冲信号来精确地控制机械的移动量。为了能够产生连续可调和稳定的脉冲信号,在分析连续信号产生原理的基础上,采用基于FPGA技术实现。在设计过程中,讨论了控制器的设计原理及各功能模块的设计功能,实现步进电机控制的各种功能,并给出部分模块的代码。