基于单片机的步进电机控制设计开题报告

1. 研究目的与意义

步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，能快速起停、间歇运动及小角度转动，其转角和转速不受电压波动和负载变化的影响，也不受环境条件如温度、气压、冲击、振动等的影响，但与驱动脉冲频率有关。

此外，在一般情况下(不丢步的情况下)，其步距误差不会长期积累。

因此设计一款可控性能好、精度高的电机控制系统是非常有意义的。

2. 国内外研究现状分析

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，缩小驱动器的体积，明显提高了整体的性能。

除旋转编码器，打印机还使用光电编码带或感应编码带配合直流电动机，实现闭环直线位移控制。

我国还研究了基于单片机斩波恒流驱动、基于单片机的直流电压驱动等驱动方式，此外，目前采用的驱动方案还有根据汇编语言或者c语言进行软件开发，通过串行或并行接口的方式实现pc机与步进电机控制器的数据通信，最终实现pc机直接控制步进电机的方法。

3. 研究的基本内容与计划

内容：设计一个三相步进电机的自动控制系统。

实现对步进电机的转速、转向进行控制，并用数码管显示电机转速，指示灯显示电机转向，通过按键控制电机加速，减速，能够通过按键对步进电机的转速设定。

计划：计划：①系统硬件设计（第1-2 周） ②绘制硬件原理图（第3-5周） ③控制软件设计 （第6-7周） ④系统调试（第8-11周） ⑤编写毕业设计说明书（第12-13周）

4. 研究创新点

本设计采用单片机作为系统控制的核心，软件编程灵活、自由度大、功耗低、体积小、成本低，芯片本身功耗小，驱动能力强、可靠稳定、使用方便，软硬件连接简便灵活，硬件容易实现。