步进电机控制系统设计开题报告

全文总字数：911字

1. 研究目的与意义

实现用电脉冲信号控制步进电动机，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移，得以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速、快速启停、正反转控制及制动等。其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装置等众多领域有着极其广泛的应用。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，研制步进电机驱动器及其控制系统具有十分重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

步进电机驱动电源同步进电机本身是一个整体,其性能好坏直接影响步进电机系统性能的优劣。在七十年代由于国内大功率高低压晶体管较少，所以用可控硅为功率器件的驱动器曾一度占据主流。但是，可控硅虽然触发简单，但关断困难。总的来看线路复杂，容易形成误触发，可靠性差，不便于调试和维护，抗干扰能力不强，近年来随着大功率晶体管的发展一般不再采用。

国外对步进电机的研究一直很活跃，目前国外对步进电机的控制和驱动的一个重要发展方向是大量采用专用芯片，结果是大大缩小驱动器的体积，明显提高了整机的性能。比较典型的芯片有两类：一类芯片的核心是用硬件和微程序来保证步进电机实现合理的加减速过程，同时完成计长走步、正反转等。另一类芯片的核心是实现细分技术。例如日本东芝公司的TA774H二相步进电机细分控制芯片。

3. 研究的基本内容与计划

本课题研究内容是基于单片机的步进电机的系统设计用汇编语言和c语言编写出电机的正反转、调速、停止程序，通过单片机、电机的驱动芯片以及相应的按键实现以上功能，并且步进电机的工作状态要用led液晶显示器显示出来。

第1~3周：明确设计任务，熟悉课题内容，收集相关资料，学习相关知识。

第4~6周：根据设计要求，设计原理图，确定总体编程思想和设计方案。

4. 研究创新点

控制：用51单片机对电脉冲信号进行读取，并根据所读数据对步进电机驱动电路进行控制以实现对电机转向和转速的控制。

采用直流电机：小型化、高效率、节能。