基于单片机的步进电机驱动控制系统的设计与实现

摘要:通过将单边机下的步进电机驱动控制系统作为主要研究对象,在采用文献研究法对步进电机及其驱动控制系统的工作原理以及总体结构进行统一明确下,分别从硬件电路和系统软件两个角度出发,对单片机下的步进电机驱动控制系统设计进行简要分析研究,提出一种切实可行的设计方案。最后通过采用仿真测试的方式对本文所设计的系统进行检验,证明本文所设计的基于单片机的步进电机驱动控制系统具有较高的应用价值。
关键词: 单片机；步进电机；驱动控制系统

现阶段在过程控制当中,步进电机作为一项重要的控制元件,因其结构并不复杂却具有众多强大功能,并且成本极低,性能稳定性较高,因此也在包括医疗设备、数控机床等各个领域当中得到了大范围地运用。为了能够更好地完成对步进电机的驱动控制,本文将通过结合单片机的优越性,尝试设计一种基于单片机的步进电机驱动控制系统,希望能够为相关研究人员提供必要参考。

1 步进电机及驱动控制系统的简要概述

工作原理。田聪、苏畅(2017)在其研究著述当中提出,步进电机就是通过在对数字脉冲信号进行直接接收之后转化成应角位移、线位移的一种脉冲电机。脉冲信号频率以及脉冲数直接决定的电动机
转速控制及具体的停止位置,因此在步进电机当中并不存在累积误差,但在个别情况下会出现周期性误差。将某一脉冲信号施加给电机之后,其在完成信号接收后将会从与之相对应的步距角转过。因此在对步进电机进行控制的过程中,关键在于对脉冲信号的有效控制。学者付家翰(2017)经过研究发现,利用单片机将控制信号直接发送至步进电机驱动电路当中,便能够高效、精准地控制步进电机,因此本文将采用其研究观点,尝试使用单片机设计一种步进电机驱动控制系统。

2 基于单片机的步进电机驱动控制系统硬件电路设计

2.1 驱动模块

考虑到基于单片机的步进电机驱动控制系统当中,最为关键与重要的部件便是单片机。其性能直接影响着整体驱动控制系统的控制成效,因此本文在对基于单片机的步进电机驱动控制系统进行设计的过程中,选择使用当前市面上一款功耗相对较低但性能较高,且具有8KFlash存储器以及CMOS8位控制器的AT89C51单片机。这一单片机支持在线编程,能够与相关驱动控制系统设计要求相