基于CAN总线的步进电机控制系统方案Word文档下载推荐.doc
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重声明
本人呈交的毕业设计论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
学生签名：
日期：
2012年6月
分类号：
TP242密级：
公开
UDC：
62学校代码：
10356
StepperMotorControlSystemBasedonCANBusDesign
作者俊学号0800102101
申请学位工学学士指导教师王桂荣
学科专业自动化培养单位中国计量学院
答辩委员会主席评阅人
2012年6月
....
致
非常感我的指导老师王桂荣副教授对我的指点，在王老师的细心教导下，我才可以顺利的做完我的毕业设计。
不论是最开始的定题，还是其后参考文献的收集、选取和整理，一直到实物的制作、调试和论文的编写、修改，直到论文最结稿，王老师都给了我细心的指导，对我有非常大的帮助。
并且，由于我是在的实习单位做的毕业设计，相隔千里，所以平时大多通过和与王老师进行联系交流。
每次联系交流问题，王老师都会一一为我解惑，每份王老师都及其耐心答复。
与此同时，王老师也为我严格把关。
在此，我谨向我的导师王桂荣老师表示衷心的感！
我还要感我的同事健飞，他对我的毕业设计也做了许多指导，在我设计实物过程中给我很多帮助；
感周敏杰同学，在设计过程中我们互相交流、互相讨论，最终顺利的完成了毕业设计，感所有在我毕业设计过程中给我帮助和支持我的老师和同学。
再次衷心的感你们！
基于CAN总线的步进电机控制系统设计
摘要：
本文介绍了以单片机STC89C52RC为核心的基于CAN总线的步进电机控制系统设计的运作原理，其中结合了自动化专业的相关知识，控制系统包括硬件结构和软件控制。
本文首先阐述了CAN总线的发展背景及当前的发展概况，接着比较详细的描述了基于CAN总线的步进电机控制系统的组成及其各部分的工作原理。
整体系统由电机本体、驱动控制电路、CAN通讯电路和单片机STC89C52RC组成，实现了开环控制。
本文也详细讲解了步进电机的概念，主要用途和发展方向，并且讲解了步进电机常用参数的意义和计算步进角的方法和驱动步进电机的常用脉冲方式。
另外，本文详细讲解了CAN总线与主控单片机的接口设计，着重讲解了对SJA1000芯片的外围电路设计和驱动程序设计。
通过本方案，实现了计算机通过CAN总线对步进电机进行开环控制，省去复杂的总线结构，节省了成本，降低了系统的复杂性，而且提高了稳定性，因此，基于CAN总线的步进电机控制系统具有很高的应用价值。
关键词：
CAN总线；
步进电机；
半双工通讯；
速度调节；
开环控制
中图分类号：
TP271
SteppermotorcontrolsystembasedonCANbusdesign
Abstract:
ThispaperdescribestheoperationoftheCANbus-basedsteppermotorcontrolsystemdesignprinciplethemicrocontrollerSTC89C52RCasthecore,whichcombinestheknowledgeoftheautomationprofessional,controlsystems,includinghardwareconfigurationandsoftwarecontrol.
ThispaperfirstdescribesthebackgroundofthedevelopmentofCANbusandthecurrentoverviewofthedevelopment,thenamoredetaileddescriptionofthecompositionofitspartoftheworkingprincipleofsteppermotorcontrolsystembasedonCANbus.Theoverallsystemconsistsofthebodyofthemotordrivecontrolcircuit,CANcommunicationcircuitandmicrocontrollerSTC89C52RCcomposedofopen-loopcontrol.
Thearticlealsoexplainedindetailtheconceptofasteppermotor,themainpurposeanddirectionofdevelopment,andtoexplainthecommonpulseofthesteppingangleofthesteppermotorscommonlyusedparametersmeaningandcalculationmethods,anddriveasteppermotor.Inaddition,weexplainindetailtheCANbustoahostmicrocontrollerinterfacedesignthatfocusedontheSJA1000chipperipheralcircuitdesignanddriverdesign.
Throughthisprogram,thecomputerviatheCANbustotheopen-loopcontrolofthesteppermotor,eliminatingtheneedforacomplexbusstructure,costsavings,reducingthecomplexityofthesystem,butalsoimprovesthestability,therefore,basedonCANbusstepintothemotorcontrolsystemhasahighvalue.
Keywords:
CANbus;
steppermotor;
half-duplexcommunication;
speedadjustment;
open-loopcontrol
Classification：
目次
摘要 I
目次 III
1绪论 1
1.1CAN总线的发展背景及发展概况 1
1.2基于CAN总线的步进电机控制系统设计的研究意义 3
1.3本文研究的主要容 3
1 基于CAN总线的步进电机控制系统整体方案设计及原理 4
2.1基于CAN总线的步进电机控制系统的构成 4
2.2步进电机的工作原理 5
2.3步进电机的步进角的计算 7
3基于CAN总线的步进电机控制系统的硬件设计 8
3.1电路整体设计 8
3.2单片机系统设计 9
3.3CAN总线节点接口电路设计 11
3.4步进电机驱动电路设计 14
3.5步进电机 16
3.6步进电机转速指示器 19
4基于CAN总线的步进电机控制系统软件设计 20
4.1软件总体设计 20
4.2系统功能模块详细设计 20
4.3单片机初始化 21
4.4CAN初始化模块 21
4.5CAN总线发送模块 22
4,6CAN总线接收模块 23
4.7步进电机调速模块 24
5试验及其结果分析 25
5.1硬件测试及其结果分析 25
5.2软件测试及其结果分析 26
6总结与展望 26
参考文献 27
附录A 1
附录B 1
学位论文数据集 1
1绪论
1.1CAN总线的发展背景及发展概况
1.1.1CAN总线的发展背景
在十九世纪后半叶，RobertBosch公司在SAE汽车工程协会大会上发布了一种先进的串行数据总线CAN总线，在那个时刻CAN总线正式进入人们的视野中，今天欧洲的汽车生产商生产的每辆汽车均安装有CAN总线局域网，同样CAN也应用到了其他的运输工具上，从高速列车到万吨巨轮甚至用于轻重工业控制，CAN总线已发展为世界围最常用的线程总线之一。
甚至在某种程度上引领着现场总线的发展。
所以，在1999年到2000年两年中有接近2亿的CAN控制器投入市场也不足为奇了。
在十九世纪八十年代初，Bosch公司的技术人员就开始对当时的现场总用于汽车工程的可操作性进行了讨论分析，因为没有一种现有的通讯方案能够完美的解决汽车工程师们所面临的问题。
于是，从1983年起UweKiencke开始设计一种新型的串行总线，新型总线的主要优点是减少了各个系统子部分之间的通讯连接线的数目。
使其能够实现产品化而不是沦为技术储备。
来自Mercedes-Benz的技术人员很早就制定的新型总线的说明书，而Intel公司也开展了对新型总线的驱动芯片的研究工作。
当时邀请的技术顾问，来自于德国的AppliedScience大学教授WolfhardLawrenz博士，给出了新总线的名称ControllerAreaNetwork,缩写为CAN。
与此同时,来自Karlsruhe大学的教授HorstWettstein博士了也参与了研发工作。
1986年2月，CAN总线已经很成熟了，在美国底特律召开的一次重要会议上，由Bosch公司开发的新型通讯系统被命名为“汽车串行控制器局域网”。
由UweKie
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