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基于C8051F040单片机的步进电机驱动控制系统设计
资料介绍
步进电机驱动控制简单、无累积误差，被广泛应用于经济型的高分辨率数控定位系统当中。但是它存在两个明显的固有缺点，一个是低速转动时振动和噪音相对较大，另一个是当频率突变过大时容易发生堵转、丢步或者过冲，这两个缺点对定位系统的精度会产生较大的影响。
作为机电一体化设备，步进电机本身固有的问题可以通过驱动器或者控制器来弥补。本课题采用细分驱动技术和升降频控制技术，重点解决步进电机的低频振荡和“丢步”、“过冲”等问题，使步进电机能够准确定位。以C8051F040单片机为控制核心，利用其自带的两个12位DAC转换器分别输出正弦阶梯变化的电压，接到驱动芯片A3955SB的参考电压端口，从而控制绕组电流，实现等幅均匀细分驱动。使其最高细分数可达256;采用指数升降频控制方法，以离散法对升降速过程进行了处理，采用VB语言可视化编程来实时计算升降速曲线的离散参数和数据，使参数计算、修改方便。通过软硬件的结合实现对步进电机的驱动控制，把电机工作模式分为下位机单独工作模式和上、下位机协同工作模式。先搭建硬件平台，包括RS232串行通讯接口、控制电路、细分驱动电路及过流保护电路和键盘、LCD接口电路等各部分硬件。重点完成了细分驱动电路的设计。另外，设计了检测电路，可通过旋转编码器，来检测电机的步数。然后设计了相关控制软件，包括单片机控制软件和上位机可视化控制软件，最后对该系统各个模块进行了系统调试与性能测试。
经过硬件设计及相应的上位机、下位机软件的编程，结合BS57HB41型两相混合式步进电机的实验，较好的实现了预期的控制效果。提高了步进电机运行快速性和定位精度。
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