基于单片机的步进电机控制器设计

摘要

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，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，广泛应用在各种自动化控制系统。本设计以单片机为核心，对步进电机进行控制，通过按键实现步进电机正转、反转、加速、减速，并使用LED显示电机速度。经过PROTEUS仿真和硬件焊接，结果表明，系统实现了要求。该电路简单，可靠性强，运行稳定。

关键词：单片机；步进电机；调速系统

目　录

摘要 I

引言 1

一、步进电机概述 2

（一）步进电机的特点 2

（二）步进电机的工作原理 2

（三）步进电机的分类 2

二、步进电机常见的控制方案与驱动技术简介 4

（一）常见的步进电机控制方案 4

1.基于电子电路的控制 4

2.基于PLC的控制 4

3.基于单片机的控制 5

（三）步进电机驱动技术 5

三、硬件电路的设计 7

（一）单片机的选择 7

（二）步进电机的选择 8

1.三相单三拍通电方式 8

2.三相双三拍通电方式 9

（三）驱动电路的选择 10

（四）显示电路与键盘的选择 11

（五）反馈电路的选择 14

四、软件部分 15

（一）主程序 15

（二）显示子程序 16

（三）键盘扫描子程序 16

五、步进电机控制系统的实现 18

（一）系统的故障及调试 18

1.软件部分 18

2.硬件部分 18

（二）设计结果 19

结论 20

参考文献 21

致谢 22