您现在的位置:网站首页答辩论文论文专题

ARM体系结构中实现步进电机的完全控制----毕业设计

  • 简介:毕业设计题 目 ARM体系结构中实现 步进电机的完全控制 学 院 控制科学与工程学院 专 业 自动化 姓 名 学 号 指导教师 二OO 年 月 日目 录摘 要 3 Abstract 4 1. 绪论 5 1.1 课题的研究背景与目的 5 1.2 ARM的发展现......
    • 请与管理员联系购买资料 QQ:5739126
  • 论文简介
  • 相关论文
  • 论文下载
[页数]:54            [字数]:20037

[目录]
1. 绪论
2. 步进电机的相关知识简介
3. ARM的基础知识简介
4. ARM嵌入式开发板简介
5. 开发板中步进电机的实现
6. 用ARM汇编语言和C语言实现对步进电机的控制
7. 设计系统的验收
8. 结论

[摘要]
本文介绍了步进电机的工作原理及相关知识,并基于周立功出产的MagicARM2200教学实验平台,设计并实现了步进电机的完全控制。通过ARM7芯片LPC2290和专用驱动芯片,实现了软件与硬件相结合控制步进电机,达到了对步进电机的最佳控制。根据“线性+正弦”波形驱动方法和电流矢量恒幅均匀旋转算法,并通过细分驱动芯片MTD2009J实现了步进电机的细分驱动。通过试验箱键盘输入控制信号,利用ADS1.2开发平台进行程序设计。该系统实现了步进电机的多功能控制,达到了良好的控制效果。其中主要实现的步进电机的控制功能是正反转控制、步进控制、细分控制。

[正文]
1. 绪论
本文所选课题是ARM体系中实现步进电机的完全控制。由于步进电机的完全控制是实现机器人自由运动的技术基础,ARM嵌入式系统的软硬件体系结构也日益广泛地应用于实现机器人的智能计算;两者的完美结合可以为各种工业控制场合提供一种基本的执行机构;也为将来从事更高级别的面向ARM嵌入式系统的工程实践打好基础。以步进电机的工作原理和控制方法为基础,认真学习ARM 软件体系结构、 ARM 硬件体系结构;在控制电路的设计和搭建的基础上,利用C 语言和汇编语言的混合编程的方法,控制步进电机的完全运行。
而本文的创新之处在于对步进电机的细分驱动。细分驱动是每次输入脉冲时,改变绕组中的额定电流。电机转子的每步运动也只是步距角的一部分,这里的绕组电流不是方波,而是阶梯波。电流分成多少个台阶,转子就会以同样的个数转过一个步进角,而将1个步距角细分成若干步的驱动方法称为“细分控制”。细分驱动的特点是可以在不改变电机结构参数的情况下,使得步距角减小,同时使得步进电机运行平稳、提高了匀速性,同时还减弱了震荡。
1.1 课题的研究背景与目的
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。随着计算机不断应用实践,嵌入式系统已集电气、机械、通信等技术于一体,具有速度快、工作方式灵活、可靠性高、信息处理能力强等特点,在工业控制领域中已得到广泛的应用。
目前国内工业控制场合中用的嵌入式工控设备大多采用的是以8位单片机(如MCS-51)为内核,有价格低廉、设计较容易、能达到一般要求的优点,但也存在着存储容量小,独立工作时功能较弱,人机交互复杂,操作不方便等问题。
如采用功能强大的32位嵌入式微处理器ARM来代替8位单片机,再把控制板与电源、步进电机和被控制设备集成于一体,将形成嵌入式一体化的工业控制机。步进电机是工业控制中的一种常用执行部件,具有控制灵活、价格低等优点,因而在很多设备和装置中被采用。ARM控制步进电机就是将微处理器至于步进电机控制器中,使步进电机能按设定的拍数、单个触发脉冲所走的步数,控制相应的控制逻辑。虽然利用ARM只控制步进电机略显奢华,但对于多信息的受控对象而言,ARM的优点将凸显无疑。
1.2 ARM的发展现状
     由于ARM技术具有性能高、成本低和耗能小的特点,所以适用于多个领域,比如嵌入式控制、消费或教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM还提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。而且ARM体系结构目前被公认为是业界领先的32位嵌入式RISC微处理器结构 ,ARM体系结构为满足ARM合作者以及设计领域的一般需求正稳步发展。 每一次ARM体系结构的重大修改,都会添加极为关键的技术。在体系结构作重大修改的期间,会添加新的性能作为体系结构的变体。随着网络、通信、多媒体和信息家电时代的到来,也给32位嵌入式系统高端应用提供了空前巨大的发展空间。
......

[参考文献]
[1] 周立功等.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社.
[2] 周立功,张华等.深入浅出ARM7——LPC213x/214x[M].北京:北京航空航天大学出版社.
[3] 周立功,陈明计,陈渝.ARM嵌入式Linux系统构建与驱动开发范例[M]. 北京:北京航空航天大学出版社.
[4] 周立功.ARM嵌入式MiniGUI初步与应用开发范例[M].北京:北京航空航天大学出版社.
[5] Texas Instruments Europe. Field orientated control of 3Ophase ACOmotors[J].Texas Instruments Incorporated , 1998 ,2 : 1013.
[6] 阮航,刘玉等.基于ARM的嵌入式一体化工业控制机硬件系统设计.
[7] 王田苗.嵌入式系统设计与实例开发[M].北京:清华大学出版社.
[8] 王鸿钰.步进电机控制技术入门[M].上海:同济大学出版社.
[9] 周明安,朱光忠等.步进电机驱动技术发展及现状[M].机电工程技术出版社.
[10] 马忠梅,马广云,徐英慧等.ARM嵌入式处理器结构与应用基础[M].北京:北京航天航空大学出版
......

[原文截取]
毕业设计
题 目 ARM体系结构中实现
步进电机的完全控制
学 院 控制科学与工程学院
专 业 自动化
姓 名
学 号
指导教师
二OO 年 月 日
目 录
摘 要 3
Abstract 4
1. 绪论 5
1.1 课题的研究背景与目的 5
1.2 ARM的发展现状 5
1.3 步进电机控制的现有方案 5
1.4 设计方案的主要内容及方法概述 6
2. 步进电机的相关知识简介 7
2.1 步进电机简介 7
2.1.1 步进电机分类 7
2.1.2 步进电机的结构 9
2.1.3 步进电机的基本概念 9
2.2 步进电机工作原理 10
2.2.1 步进电机的细分驱动原理 10
2.2.2 细分控制的实现过程 12
2.3 步进电机的一些特点 13
3. ARM的基础知识简介 13
3.1 ARM简介 13
3.1.1 ARM硬件体系结构 13
3.1.2 ARM软件体系结构 14
3.2 ARM程序的工作过程 14
4. ARM嵌入式开发板简介 15
4.1 MagicARM2200开发板简介 15
4.2 ADS集成开发环境及.....
查看评论 已有0位网友发表了看法
  • 验证码: