AVR单片机课程设计
论文题目：基于AVR单片机的步进电机驱动器 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2016 年 1 月
目录
摘要 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 - 设计题目及其要求 --------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -
第一章 引言 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 3 -
1.1步进电机的定义 ------------------------------------------------------------------------------- - 3 - 1.2我国步进电机发展 ---------------------------------------------------------------------------- - 3 - 1．3步进电机的应用前景 ---------------------------------------------------------------------- - 3 - 第二章 步进电机控制系统 ---------------------------------------------------------------------------- - 5 -
2.1基本控制框图 ---------------------------------------------------------------------------------- - 5 - 2.2步进电机的分类 ------------------------------------------------------------------------------- - 5 - 第三章 系统的硬件设计 ------------------------------------------------------------------------------- - 6 -
3.1系统的基本设计思路与设计要求 --------------------------------------------------------- - 6 - 3.2 系统的组成及其对应功能的简要概述 -------------------------------------------------- - 6 - 3.3 各模块介绍 ------------------------------------------------------------------------------------ - 6 - 第四章 电路设计 -------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.1电路简介 -------------------------------------------------------------------------------------- - 11 - 第五章 主程序与流程图 ----------------------------------------------------------------------------- - 13 -
5.1流程图 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 13 - 5.2主程序 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 14 - 5.3 程序分析 ------------------------------------------------------------------------------------- - 15 - 第六章 总结 -------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -
摘要
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。 1997年，由Atmel公司挪威设计中心的A先生和V先生，利用Atmel公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集高速8位单片机，简称AVR。
关键字：avr单片机、步进电机、控制器
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设计题目及其要求
基于avr单片机的步进电机控制 1、通过avr单片机驱动步进电机旋转。 2、通过按键控制电机的正反转。 3、速度自定。 - 2 -
第一章 引言
1.1步进电机的定义
步进电机又称电动机或阶跃电动机，国外一般称为 Step motor或Stepping motor 等。步进电机的机理是基于最基本的电磁铁作用，其原始模型起源于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动。此后，在电话自动交换机中广泛使用了步进电动机。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，随着永磁性材料的发展，各种实用性步进电动机应运而生，而半导体技术的发展则推进了步进电动机在众多领域的应用。在近30年间，步进电动机迅速地发展并成熟起来。从发展趋向来讲，步进电动机已经能与直流电动机、异步电动机，以及同步电动机并列，从而成为电动机的一种基本类型。
1.2我国步进电机发展
我国步进电动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动机为主。70年代初期，步进电动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，对反应式步进电动机本体的设计研究发展到一个较高水平。70年代中期至80年代中期为成品发展阶段，新品种高性能电动机不断被开发。自80年代中期以来，由于对步进电动机精确模型做了大量研究工作，各种混合式步进电动机及驱动器作为产品广泛利用。
1．3步进电机的应用前景
目前，随着电子技术、控制技术以及电动机本体的发展和变化，传统电机分类间的界面越来越模糊。步进电机必然会成为机电一体化元件组件的必然趋势。由于步进电机具有控制方便、体积小等特点，所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和计算机外围设备中得到广泛应用。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为步进电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制
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