武汉工程大学电气信息学院 课程设计
摘要：步进电机是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可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、正反转控制等。本设计的硬件电路包括最小系统、驱动电路、按键控制电路、状态显示电路四大部分。最小系统是为了使单片机正常工作，包括晶振电路和复位电路。驱动电路主要是对单片机输出的脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动按键控制电路由开关和按键组成，由操作者根据工作需要进行相应的操作。状态显示电路主要是为了显示电机的工作状态和转速。
关键词：步进电机；启停；正反转；调速
Abstract：Stepper motor is the electric pulse signal control, electrical pulse signal will be converted into the corresponding angular displacement or line displacement of the micro motor, its most prominent advantage is can in a broad frequency range by changing the pulse frequency to achieve the speed, quick start and stop, positive control.The design of the hardware circuit includes four parts: the minimum system, drive circuit, control circuit and a status display circuit .Minimum system is to make the computer work, including crystal circuit and reset circuit.Drive circuit is mainly to SCM pulse power amplifier, thereby driving motor to rotate the key control circuit by switches and keys. the operator can operate these switches and keys according to the needs of the work .Status display circuit is mainly in order to display the working status of the motor and the speed.
Keywords:Stepper motor； Start / stop； Positive inversion；timing
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第一章 绪论
1.1课题研究的背景和意义
步进电机又称脉冲电机或阶跃电机，国外一般称为Stepmontor或
Steppingmotor,Pulsemontor,Stepper等等。 就传统的步进电机来说，步进电机可以简单地定义为，根据输入的脉冲信号，每改变一次励磁状态就前进一定角度（或长度），若不改变励磁状态则保持一定位置而静止的电机。从广义上讲，步进电机是一种脉冲信号控制的无刷式直流电机，也可看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电机。
步进电机的机理是基于最基本的电磁铁作用，其原如模型起源于1830年至1860年间。1870年前后开始以控制为目的的尝试，应用于氩弧灯的电极输送机构中。这被认为是最初的步进电机。此后，在电话自动交换中广泛使用了步进电机。不久又在缺乏交流电源的船舶和飞机等独立系统中广泛使用。 20世纪60年代后期，在步进电机本体方面随着永磁材料的发展，各种实用性步进电机应运而生，而半导体技术的发展则推进了步进电机在众多领域的应用。在近30年间，步进电机迅速地发燕并成熟起来。从发展趋向来讲，步进电机已经能与直流电机、异步电机、以及同步电机并列，从而成为电机的一种基本类型。 我国步进电机的研究及制造起始于本世纪50年代后期。从50年代后期到60年代后期，主要是高等院校和科研机构为研究一些装置而使用或开发少量产品。这些产品以多段结构三相反应式步进电机为主。70年代初期，步进电机的生产和研究有所突破。除反映在驱动器设计方面的长足进步外，对反应式步进电机本体的设计研究发展到一个2较高水平。70年代中期至80年年代中期为成品发展阶段，新品种高性能电机不断被开发。自80年代中期以来，由于对步进电机精确模型做了大量研究工作，各种混合式步进电机及驱动器作为产品广泛利用。
随着数字化技术发展，数字控制技术得到了广泛而深入的应用。因为步进电动机组成的控制系统结构简单，价格低廉，性能上能满足工业控制的基本要求，所以广泛地应用于手工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机,投影仪、数码摄像机、大型望远镜、卫星天线定位系统、医疗器件以及各种可控机械工具等等。直流电机广泛应用于计算机外围设备( 如硬盘、软盘和光盘存储器) 、家电产品、医疗器械和电动车上, 无刷直流电机的转子都普遍使用永磁材料组成的磁钢, 并且在航空、航天、汽车、精密电子等行业也被广泛应用。随着微电子和计算机技术的发展，步进电动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。
步进电动机是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速，快速起停、正反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此在机械、 钢铁、 化工等多个行业都有着重要作用， 有效的电机控制，提高其运行性能有着十分重要的现实意义。因此，搭建基于 Proteus的步进电机控制系统仿真平台， 对步进电机控制系统作分块研究， 给出丰富的实验观察接口， 较好的分析研究步进电机控制系统中存在的问题，
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