基于ARM步进电机控制系统设计

论文编号:ZD1126论文字数:13134,页数:33

摘 要

步进电机是一种常用的机电执行元件 ,相应的控制和驱动电路对于其整体性能起着非常重要的作用，本文介绍了步进电机的工作原理，提出了步进电机嵌入式设计方法，采用先进的ARM控制器，实现了软件与硬件相结合的控制方法，这种以ARM单片机为核心的步进电机控制系统, 具有结构简单、可靠性高、体积小、成本低和实用性强等特点可在提高精度的同时降低生产成本, 是步进电机控制系统改善和提高的一条有效途径,具有较高的应用推广价值。

该系统以Samsung公司的ARM微处理器芯片S3C2410为CPU，根据ARM微理器的特点，本文系统地分析了电源及复位电路、晶振电路、JTAG接口电路同时，重点描述了液晶显示模块电路和电机驱动电路模块的设计与实现，实现了ARM微处理器系统对步进电机的控制。

关键词：ARM 单片机 步进电机 控制系统

Abstract

The stepper motor is a kind of conventional electro mechanic executive elements, and the corresponding driving and control circuits have very important effects upon its overall performance. This paper introduces the theory of stepping motor, the adopting of the advanced ARM microprocessor. Realize the control method of the combination of software and hardware the whole system has such features as simple structure, high reliability, small size, and low cost, etc. and possesses higher values of application and generalization.

This system is based on Samsung ARM microprocessor chip s3c2410 for its CPU. According to the ARM microprocessor features，an the Power and reset circuit，oscillator circuit，JTAG interface circuit, description of the LCD module circuit, Motor drive circuit module design and implementation are focused on system achieves to the control of Stepper Motor system by ARM microprocessor.

Keywords：ARM microcontroller Stepper Motor control system

目 录

中文摘要I

英文摘要II

目录III

第一章 绪论1

1.1 引言1

1.2 步进电机的特点及应用1

1.3 本课题研究的目的及主要内容1

第二章 ARM嵌入式系统概述3

2.1 系统设计概述3

2.2 utu2410-F开发板硬件资源3

2.3 ARM 微处理器简介4

2.3.1 ARM 微处理器的应用领域及特点4

2.3.2 嵌入式微处理器S3C2410概述5

第三章 步进电机的原理分析6

3.1 步进电机的分类6

3.2 步进电机的主要特性6

3.3 步进电机工作原理7

第四章 步进电机控制系统设计10

4.1 控制系统组成及原理10

4.2 系统硬件电路的设计与实现11

4.2.1 电源电路的设计11

4.2.2 系统复位电路的设计11

4.2.3 系统时钟电路设计12

4.2.4 硬件系统的调试12

4.2.5 电源、晶振及复位电路的调试12

4.3 JTAG调试接口模块的设计13

4.3.1 JTAG的结构13

4.3.2 JTAG引脚定义13

4.3.3 JTAG接口电路13

4.3.4 JTAG接口的应用14

4.4 触摸屏模块的设计16

4.4.1 电阻式触摸屏的基本原理16

4.4.2 S3C2410接4线电阻式触摸屏的设计17

4.4.3 ADC及触摸屏控制器的工作模式18

4.4.4 触摸屏坐标显示设计19

4.4.5 软件程序设计21

第五章 步进电机起停、加减速控制设计22

5.1 步进电机驱动电路原理图22

5.2 步进电机加减速控制原理24

5.3 加减速控制方法24

5.4 软件实现25

第六章 结论27

参考文献28

致谢29