步进电机控制系统设计设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流步进电机控制系统设计设计.精品文档.附 表：附表A 学生用表1.唐山学院毕业设计（论文）开题报告2.毕业设计(论文)中期检查表（学生用）3.唐山学院优秀毕业设计(论文)审批表附表B 指导教师用表1.首次指导毕业设计(论文)教师审批表2.唐山学院毕业设计（论文）题目申报表3.唐山学院毕业设计（论文）任务书4.毕业设计(论文)指导记录（教师用）5.唐山学院优秀毕业设计（论文）指导教师审批表附表C 系、教研室用表1.唐山学院毕业设计（论文）题目汇总表2.毕业设计（论文）选题工作总结3.毕业设计(论文)答辩委员会及答辩小组组成名单4.唐山学院毕业设计

2、（论文）成绩汇总表5.唐山学院毕业设计(论文)工作总结附表D 评阅用表1.毕业设计(论文)指导教师评议书(1)2.毕业设计(论文)评阅教师评议书(2)3.毕业设计(论文)答辩小组评议书(3)4.答辩委员会意见5.毕业设计(论文)评议书(4) (二次答辩专用)附件E 其它1.唐山学院毕业设计（论文）撰写规范2.唐山学院毕业设计（论文）规范样本附表A1唐 山 学 院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目： 步进电机控制系统设计 测控技术与仪器系 别：_机电工程系_专 业：_刘耀程张帆姓 名：_指 导 教 师：_辅 导 教 师：_年 月 日题目类型（打选择）设计（ ）论文（ ）一、文献综述1步进电

3、机的基本原理与优缺点：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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。2、国内外对步进电机控制系统研究的历

4、史和现状 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

5、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。3、 主要工作的思路方法 将功能强大与应用简单的单片机与应用广泛而且精度高的步进电机结合起来实现单片机对步进电机的控制，通过简单程序实现复杂操作，按

6、照我们的要求控制电机运行。在日常生活中，将两者结合的设计的系统应用在一定要求的实物中，不仅节约成本而且功能完善，安全可靠。虽然步进电机的研究已经很成熟，然而为了满足工业发展的需要，拥有不同功能的步进电机被不断研发出来，这就决定了我们必须熟练地对电机精确控制。【格式，内容不深入】二、 设计（论文）主要内容1、 设计目标 这个课题就是用AT89C51单片机设计一个步进电机的控制系统，通过具体的设计使我掌握： （1）、掌握AT89C51单片机应用系统的软硬件开发过程 （2）、熟悉步进电机的驱动原理 （3）、掌握步进电机的控制方法 （4）、掌握系统原理图设计方法 （5）、掌握系统印制板图设计方法 （6

7、）、掌握系统软硬件调试方法2、 设计的基本内容此步进电机控制系统实现了以下功能：(1) 键盘功能键实现对步进电机运行方式的控制，数字键实现对电机参数的设置。(2) 显示器能够显示电机运行的步数。(3) 通过键盘输入预定步数，实现单片机对步进电机带动负载进行预定工作的控制。本系统采用加速定位控制，避免了启动速度过大而使电机不能正常启动。(4) 通过点动与低速运行，实现对步进电机位置的自由控制。3、设计成果形式（1） 毕业设计任务进度细则。（2） 系统硬件电路图1张，系统程序流程图1张。 （3） 设计说明书1份（含程序清单），实现对步进电机的转动方向、速度、位置的控制。 （4） 答辩演示文稿1份。

8、 这个课题就是用AT89C51单片机设计一个步进电机的控制系统，通过具体的设计使我掌握： （1）、掌握AT89C51单片机应用系统的软硬件开发过程 （2）、熟悉步进电机的驱动原理 （3）、掌握步进电机的控制方法 （4）、掌握系统原理图设计方法 （5）、掌握系统印制板图设计方法 （6）、掌握系统软硬件调试方法【写的太多，简单些】三、设计（研究）方案根据设计要求可将设计分成两部分来实现：1、 驱动系统电路设计；驱动系统电路原理；AT89C51将控制脉冲从P0.1引脚输出，L297在单片机提供的时钟脉冲下，产生稳定频率的四拍驱动信号，信号经L298放大后，驱动电机的各相绕组，实现电机的运行，通过中断

9、延时程序改变单片机输出的脉冲，步进电机随着不同的脉冲信号分别作正传、反转、加速、减速和停止等动作。2、 软件设计：采用中断方式：P0.1为步进脉冲输入端，受中断P3.2和P3.3控制，P3.4和P3.5为正反转脉冲输入端。【方案写的太少】四、工作进度安排34周 查阅文献、搜集资料、熟悉理论知识56周 论证和拟定所设计系统的总体方案，撰写开题报告711周 撰写并提交毕业设计论文初槁，指导教师批改论文，给出指导意见，学生修 改论文，定初稿1112周 撰写毕业设计论文 1315周 论文评阅及答辩五、 主要参考文献1 李秉操，张登举. 单片机接口技术及在工业控制中的应用M.西安:陕西电子出版社，199

10、1：175-189.2 荀殿栋，程宗汇. 实用数字电路设计手册M.北京：电子工业出版社,1980：212-214.3 刘宝廷,程树康. 步进电机及其驱动控制系统M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1997：11.4 王晓明. 电动机的单片机控制M.北京:北京航空航天大学出版社,2002：5.5 陈隆昌,刘新正，阎治安.控制电机.西安：西安电子科技大学出版社，2000：232-234.6 刘宝廷.步进电动机及其驱动控制系统.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999：99-100.7 王鸿钰.步进电机控制技术入门.上海：同济大学出版社，1990：101-157.8 孙建辉，薛安克.步进电机升速过程的微

11、机控制.机电工程，1998,(1),29-31.9 许永华，李刚，陈科，李逸东.8098单片机对步进电机的升降速控制.机械与电子，1995,(6), 12-13.10 清华大学电子学教研组.数字电子技术基础简明教程.北京:高等教育出版社，1996：286-289.11 童诗白.模拟电子技术基础.北京:清华大学电子学教研组，1999：65-68.12 高亮.8051单片机对步进电机控制及步进电机升降速曲线设计J. 测控技术，2002，(11)，64-67.13 张迎新. 单片机原理应用与接口技术.长沙：国防科技大学出版社，1999：20-28.14 彭华林等. WORKBENCH50 电子线路仿

12、真，电子工业出版社，2000：16-20.15 刘振栋. 一种设计独特的步进电机接口电路J. 电工技术,2000,(1),1.六、指导教师意见签字： 年 月 日 七、系毕业设计（ 论文）工作领导小组意见 签字： 年 月 日说明：文献综述栏目字数本科生不少于1000字，专科生不少于500字。 附表A2毕业设计(论文)中期检查表（学生用）学生姓名班级指导教师题目个人精力实际投入日平均工作时间周平均工作时间迄今缺席天数出 勤 率%指导教师每周指导次数每周指导时间小时工作进度已完成主要内容占总任务的比例(%)待完成主要内容占总任务的比例(%)存在问题与解决办法考核结论指导教师签字： 教研室主任签字：日

13、期： 日期：附表A3唐山学院优秀毕业设计(论文)审批表学生姓名系班级毕业设计（论文）题目推荐意见指导教师：年 月 日系意见系主任：年 月 日学院意见年 月 日附表B1首次指导毕业设计(论文)教师审批表系 : 姓 名性别年龄职 称毕业学校所学专业学 历学位选题数目指导人数教学科研经历 指导教师：年 月 日系毕业设计（论文）工作领导小组意见提示：（1）对该教师的责任心、业务水平、实践经验进行客观评价；（2）系里是否安排具有高级职称且有经验的教师对其工作进行指导；（3）是否同意其担任毕业设计（论文）指导工作。 组长签字： 年 月 日附表B2唐山学院毕业设计（论文）题目申报表系： 专业： 填写日期：

14、题目名称选题性质（打选择）( ) 结合社会生产实际( ) 结合教师科研项目( ) 学生自拟题目类型（打选择）( ) 设计( ) 论文指导教师学历学位 职称题目介绍（含内容、要求、需要学生数等）关于内容与要求的提示：对于工程设计、产品开发、实验研究等设计题目，应给出原始数据、设计成果的各项技术指标等方面的要求；对于软件类毕业设计题目，应给出软件应有的功能、建议采用的编程语言及软件测试等方面的技术要求；对于文、经、管类毕业论文应给出拟采用的资料，需分析解决的具体问题。 指导教师签字： 年 月 日 教研室审核意见专业教研室主任签字： 年 月 日 系毕业设计（论文）工作领导小组意见组长签字： 年 月

15、日 附表B3唐山学院毕业设计（论文）任务书1 系 专业 班 姓名： 毕业设计（论文）时间： 年 月 日 至 年 月 日毕业设计（论文）题目： 毕业设计（论文）任务1.毕业设计（论文）的目的和意义提示：指毕业设计（论文）的实际意义及其对学生能力培养方面的意义。2.毕业设计（论文）课题任务的内容和要求提示：对于工程设计、产品开发、实验研究等设计题目，应给出原始数据、设计成果的各项技术指标等方面的要求；对于软件类毕业设计题目，应给出软件应有的功能、建议采用的编程语言及软件测试等方面的技术要求；对于文、经、管类毕业论文应给出拟采用的资料，需分析解决的具体问题。3.毕业设计（论文）成果的要求提示：包括图

16、纸、实物样品等。毕业设计（论文）进度计划安排阶段应完成的主要工作起止教学周12345678主要参考文献l 要求按国标GB 771487文后参考文献著录规则书写，例如：1 刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录 M.第1版.北京：高等教育出版社，19572 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础M.北京：科学出版社，1985，4473 华罗庚，王元.论一致分布与近似分析J.中国科学，1973（4）：3393574 张筑生.微分半动力系统的不变集研究D .北京：数学系统学研究所，19835 Borko H，Bernier C LIndexing concepts and methodsM .New Y

17、ork:Academic Pr,1978 指导教师（签名）： 审批人（签名）：附表B4毕业设计(论文)指导记录（教师用）指导教师： 班级： 学生姓名： 第 周检查项目： 完成情况：指导内容： 年 月 日第 周检查项目： 完成情况：指导内容： 年 月 日第周检查项目： 完成情况：指导内容： 年 月 日第周检查项目： 完成情况：指导内容： 年 月 日第周检查项目： 完成情况：指导内容： 年 月 日第周检查项目： 完成情况：指导内容： 年 月 日附表B5唐山学院优秀毕业设计（论文）指导教师审批表系（部）：教师基本情况姓名性别年龄职称学历学位指导的优秀毕业设计（论文）题目系推荐意见 系主任：年 月 日

18、学院意见 年 月 日附表C1唐山学院毕业设计（论文）题目汇总表 系 班级 姓 名设计（论文）题目指导教师附表C2 专业毕业设计（论文）选题工作总结系 别教研室毕业学生人数题目数量毕业设计（论文）选题分析、总结附表C3唐山学院 届毕业设计(论文)答辩委员会及答辩小组组成名单系： 专业：答 辩 委 员 会主 任副主任秘 书委 员1、（ ）答辩小组答辩时间答辩地点组 长秘 书成 员2、（ ）答辩小组答辩时间答辩地点组 长秘 书成 员3、（ ）答辩小组答辩时间答辩地点组 长秘 书成 员4、（ ）答辩小组答辩时间答辩地点组 长秘 书成 员填表日期： 年 月 日 系印章附表C4唐山学院毕业设计（论文）成绩

19、汇总表专业： 班级： 填表日期： 填表人： 学生姓名指导教师指导教师评定成绩评阅教师评阅教师评定成绩答辩成绩总成绩备注注：1、毕业设计总成绩由指导教师评定成绩（满分40分）、评阅教师评定成绩（满分20分）和答辩成绩（满分40分）三部分构成；2、外审成绩不及格者在备注栏进行说明。附表C5唐山学院毕业设计(论文)工作总结（ 届毕业生）系（部）： （公章）唐山学院教务处制表一、毕业设计（论文）指导教师情况本系（部）教师博 士硕 士大学本科本科以下合 计正高级副高级中 级初 级合 计外聘教师博 士硕 士大学本科本科以下合 计正高级副高级中 级初 级合 计二、校企联合指导毕业设计情况企业数量企业参与指导

20、毕业设计(论文)人数学生人数正高级副高级中 级初 级三、毕业设计（论文）题目情况题目类型设计论文合 计数 目百 分 比选题性质结合社会生产实际结合教师科研项目学生自拟合 计数 目百 分 比四、毕业设计（论文）成绩分布情况统计项目优 秀良 好中 等及 格不及格合 计人 数百 分 比%五、院级优秀毕业设计（论文）、优秀毕业设计（论文）指导教师情况优秀毕业设计(论文)人数百分比%优秀毕业设计(论文)指导教师人数百分比%六、对学生评价主要包括：1.学生综合运用所学理论、技能和专业知识的能力及独立工作、独立思考和解决实际问题的能力；2.学生的学习能力、方案设计能力、外语和计算机应用能力，运用文献资料能力

21、，以用工具能力，写作能力等；3.学生的创新精神、科学态度和工作作风。七、对教师评价主要包括：教师毕业设计（论文）选题、指导、管理等方面八、对毕业设计（论文）管理工作评价指系、教研室对毕业设计（论文）工作进行的过程管理，主要包括：工作计划的制定、指导教师资格审查、选题和分组、监控及成绩评定工作等。九、存在的问题及改进意见注：可以附页。附表D1毕业设计(论文)指导教师评议书(1)序号评分指标具 体 要 求分数范围得 分1学习态度努力学习，勤于思考，遵守纪律，作风严谨务实。04分2调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的

22、能力。08分3综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题，工作中有创新精神，成果有新意或有实用价值。010分4设计（论文）质量论证、分析、设计、计算、建模、实验正确合理，工作量饱满。010分5外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。04分6说明书撰写质量说明书文字通顺、结构严谨、逻辑性强、格式规范、符合规定字数要求，绘图清楚、工整、规范。 04分合计040分评语：指导教师： 年 月 日本毕业设计（论文）需要特殊说明的有关问题指导教师： 年 月 日附表D2毕业设计(论文)评阅教师评议书(2)序号评分指标具 体 要 求分数范围得 分1调研论证能独立查阅文献资料及从

23、事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。04分2综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题，工作中有创新精神，成果有新意或有实用价值。05分3设计（论文）质量论证、分析、设计、计算、建模、实验正确合理，工作量饱满。06分4外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。02分5说明书撰写质量说明书文字通顺、结构严谨、逻辑性强、格式规范、符合规定字数要求，绘图清楚、工整、规范。 03分合计020分评语：评 阅 人： 年 月 日附表D3毕业设计(论文)答辩小组评议书(3)评分指标具 体 要 求分数范围自 述思路清晰，

24、语言表达准确，概念清楚，论点正确，分析归纳合理。0 7分水 平工作中有创新精神，成果有新意或有实用价值。0 8分答 辩能够正确回答所提出的问题，基本概念清楚，有理论根据。020分资 料资料齐全，符合学院毕业设计（论文）规范化要求。0 5分合计040分评委1评委2评委3评委4评委5评委6评委7总 分平均成绩答辩纪要：答辩小组秘书（签字）：年 月 日答辩小组组长（签字）：年 月 日附表D4答 辩 委 员 会 意 见指导教师评议评阅人评议答辩小组评议汇总成绩秘书（签字）唐山学院 系毕业设计（论文）答辩委员会于 年 月 日审查了 专业学生 的毕业设计 （论文） （其中设计说明书（论文）共 页，设计图纸

25、 张）。根据其设计（论文）的完成情况以及指导教师、评阅教师、答辩小组的意见，系毕业设计（论文）答辩委员会认真审议，决议如下：成绩评定为： 主任（签字）： 年 月 日 附表D5毕业设计(论文)评议书(4) (二次答辩专用)指导教师意见学生对答辩委员会提出的毕业设计（论文）修改意见的落实情况指导教师： 年 月 日答辩小组意见评委1评委2评委3评委4评委5评委6评委7总 分平均成绩组长（签字）：年 月 日答辩委员会意见主任（签字）： 年 月 日附件E1唐山学院毕业设计（论文）撰写规范 为加强毕业设计(论文)工作的规范化管理，保证毕业设计（论文）质量，按照我院毕业设计(论文)工作管理规定，根据实际情况

26、，特制定毕业设计（论文）撰写规范。1.毕业设计（论文）结构及要求1.1 毕业设计（论文）资料组成毕业设计（论文）资料由下列内容组成：题目申报表；任务书；开题报告；中期检查表；毕业设计（论文）文本；指导教师、评阅教师和答辩小组评议书；答辩委员会意见；指导记录等。以上所列资料均应按教务处设计的模版中所给定的格式，把项目填写齐全。1.2 毕业设计（论文）文本的组成毕业设计（论文）文本由下列内容组成：中、外文摘要；目录；正文；谢辞；参考文献；附录；外文资料翻译。1.2.1 中、外文摘要及关键词摘要是毕业设计（论文）的主要内容和评论的简短陈述，主要是说明研究工作的目的、方法和结论。摘要应具有独立性，应排

27、除在本学科领域已成为常识的内容，要独立成文，选词用语要避免与全文尤其是前言和结论部分雷同。结构要严谨，表达要简明，语义要确切，要客观陈述，不宜加主观评价。摘要中通常不用图表、化学结构式以及非通用的符号和术语。毕业设计（论文）的摘要包含中文摘要和外文摘要。关键词是从设计或论文中选取出来，用以表示全文主题内容信息的单词或术语。关键词不宜用非通用的符号和分子式。关键词的个数为3-8个。中、外文关键词应一一对应。1.2.2目录目录由毕业设计（论文）各部分内容的顺序号、名称和页码组成，目录应该用“”符号连接名称与页码。要求标题层次清晰，目录中标题应与正文中标题一致。1.2.3正文毕业设计（论文）的正文包

28、括前言（引言）、主要内容、结论三个部分。正文内容序号为：1；1.1；1.1.1；1.1.1.1等。1.2.3.1 前言（引言）前言（引言）主要说明研究工作的目的、内容，对前人工作的评述以及理论分析、研究设想、研究方法、实验设计、预期结果和意义等。1.2.3.2 主要内容设计（论文）主要内容是作者对研究工作的详细表述。它占全文的绝大部分，其内容包括：问题的提出，研究工作的基本前提、假设和条件；基本概念和理论基础；模型及实验方案的拟定、实施和分析；设计计算的方法和内容；理论论证，理论在课题中的应用及课题得出的结果和讨论等，具体要求如下： (1)理论分析部分应写明所作的假设及其合理性，所用的分析方法

29、、计算方法、实验方法等那些是他人用过的，那些是自己改进的，那些是自己创造的，以便指导教师审查和纠正，篇幅不宜过多，应以简练的文字概略地表达。 (2)对于用实验方法研究的课题，应具体说明实验用的装置、仪器的性能，并应对所用装置、仪器做出检验和标定。对实验的过程和操作方法，力求叙述简明扼要，对人所共知的内容或细节内容不必详述。(3)对于经过理论推导达到研究目的的课题，内容要精心组织，做到概念准确，判断推理符合客观事物的发展规律，要做到言之有序，言之有理，以论点为中心，组成完整而严谨的内容整体。 正文中的图、表格按下述要求处理：正文中的图主要包括曲线图、示意图、图解、流程图、记录图、照片等。对于图，

30、要有图号及简短确切的题名，图号按顺序编号，并居中置于图下。对于图纸，要求图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释使用工程字书写。提倡使用计算机绘图。表格的编排一般是内容和测试项目由左向右横读，数据依序竖排。要有表格号、表格名及必要的说明，居中置于表格的上方，表格中文字符号的字体应比正文小一号。1.2.3.3 结论结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结，应包括所得结果与已有结果的比较和本课题尚存在的问题，以及进一步开展研究的见解与建议。结论集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究的课题的见解，是全文的思想精髓，是文章价值的体现，结论要写得概括、简短。撰写时应

31、注意以下几点。 (1)结论要简洁、明确，措辞应严密，且又容易被人领会； (2)结论应反映个人的研究工作，属于他人已有过的结论要少提； (3)要实事求是地介绍自己研究的成果，切忌言过其实，在无充分把握时应留有余地，因为科学问题的探索是永无止境的。1.2.4 谢辞（致谢）谢辞（致谢）是对给予帮助、指导和协助完成研究工作以及提供各种条件的单位和个人表示的感谢，也是对他人劳动的尊重。1.2.5 参考文献参考文献，是论文的重要组成部分。所列出的文献，应当是作者亲自阅读或引用过的，不应转录他人文后的文献。在写资料出处时一定要亲自核实，不要出现差错。指导者与评阅者应进行核实查对，以保证其真实可靠。所引用的文

32、献，应是公开出版的刊物，内部刊物一般不引用。参考文献的著录，按著者/题名/出版事项等顺序排列：期刊著者，题名，期刊名称，出版年，卷号（期号），起始页码。书籍著者，书名，版次（第一版不标注），出版地，出版者，出版年，起始页码。1.2.6 附录为了材料的完整性，编入正文有显过繁，而又能比正文提供更多信息的内容可考虑编写附录。附录主要包括以下内容：正文中所使用公式的推导；研究方法和技术的更深入叙述；以备查读所需的辅助性工具或表格；使用的主要符号、意义、单位、缩写、程序全文及说明等。1.2.7 外文资料翻译 外文资料翻译要求表述准确，语言通顺，要有标题、署名、正文、著录等项目。2.毕业设计（论文）打印格式2.1 打印及纸张根据教务处提供的模版格式，毕业设计（论文）原则上使用A4规格的纸张打印。2.2 字号及字体论文题目