利用单片机控制步进电机

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1、利用单片机控制步进电机[Abstract]Thedrivesignalofstcpmotorismainlygivenbysomededicationcircuitnow.Tocertainextent，thisisdevoidofdexterityandreliability.So,theauthordesignsastcpmotorcontrolsystembyusingsinglechip,whichhavereal-timeandinterchange.Thedatacanbeinputthewithkeyboard,andstepmotorwascontrolledbythese

2、data.Accordingtothedemand，userscansettheworkingmodelofstepmotorinreal-time。[KeyWords]Singlechip:Stcpmotor:system：control一.引言目前，步进电机在工业生产及一些仪器上应用十分广泛，但步进电机的驱动信号往往还是用一些专川的模拟芯片控制器或者是信兮发生器米产生，缺乏灵活性、讨靠性。在一些智能化耍求较髙的场合，用模拟芯片控制器及信号发虫器來控制步进电机柯一定的局限，可以采用单片机控制步进电机以改进其性能。以步进电机为驱动装置构成的控制系统，具有价格低、控制简单、容易维护等优点。且

3、步进电机作为离散化执行元件，在数控及其它自动化设备中得到广泛应用。但由于步进电机常工作在开环状态，其失步或过冲直接影响控制粘度。因此，如何控制步进电机使其避免失步或过冲楚提高步进驱动系统控制精度的有效7/法。步进屯机是-•种能将屯脉冲信号转换成角位移和线位移的执行元件，步进驱动器是由缓冲寄存器.环行分配器、控制逻辑及正反转控制门组成，能把输入的电脉冲转换成环行脉冲，以便控制步进电机，功率放人器提商其驱动能力。则控制脉冲频率，对应控制步进电机的速度;控制脉冲个数，对应控制步进电机运转的步距角。因此，步进屯机的转速与脉冲频率成正比;步进屯机运转步距角的多少与脉冲的个数成正比，即脉冲频率越《，脉

4、冲数越多，步进电机运转的速度和步距角越大。则对步进电机脉冲的有效控制，即可实现对步进驱动系统控制精度的提高。二.实现原理及相关结构1.分析与原理以反应式步进电机为例，其典型结构图如图1所示：转子铁芯定子控制器反应式步进电机结构这是一个I川相少进电机，当相控制绕组接通脉冲电流时，在磁拉力作用卜'使相的定、转了对齐，相邻的B相和D相的定、转子小齿错开。若换成B相通电，则磁拉力使B相定、转子小齿对齐(转过)，而与B相相邻的C相和A相的定转子小W乂错开，即步进屯机转过一个步距角。若按A->B->C->D->A…规律循环顺序通电，则步进电机按一定方向转动。若改变通电顺序为A->D->C->B一A，则

5、电机反向转动。这种控制方式称为四相单四拍。若按AB->BC—CD->DA->AB或A->AB->B->BC->C-CD->D-*DA->A顺序通电则称为四相双拍或四相咿、双八拍。无论采用哪种控制方式，在一个通电循环内，步进电机的转角怛为一个说距角。所以，可以通过改变步进电机通电循环次序來改变转动77句，可以通过改变通电频率来改变其角频率。运用单片机的输出功能，通过编程实现输fli四个信号分别给步进电机的四相A、B、C、D，并通过输出时信号的循环次序，来设定步进电机的转动方向及输出信兮的频率以便设定步进电机的转动频率。因此可以得出如下的结论：(1).步进屯机的工作方式：实际使用的步进电机以双

6、四拍的方式工作.若以AB—BC—CD-*DA-AB次序通电为正转，AD—DC—CB—BA—AD通电为反转.(2)运动速度的控制：从图2可以看出，当改变CP脉冲的周期时，ABCD网相绕组高低电平的宽度将发生变化，这就导致通电和断电变化的速率发生变化，使电机转速发生变化,所以凋7/CP脉冲的周期就可以控制步进电机的运动速度。输人脉冲CPA相D相1图2(3)旋转角度的控制：W为每输入一个CP脉冲，就使步进电机四相绕组的状态变化一次，并相应地旋转一个角度，所以步进电机的旋转角度由输入的CP脉冲数确定。因此我们不难得出实现原理:采用单片机产生A、B、C、D的四相信号，当采用单片机进行控制吋，需要迕单

7、片机和步进电机中间设隔离电路以使强弱电分离。由于步进电机的驱动电流相对较大，可增设放人电路来提供步进屯机的工作电流。系统电路由五部分组成，即单片机、隔离、放大、电源及步进电机。1.7相少进屯机控制电路原理图如图3三相六拍进/返一步子程序:FIDATA30HF2DATA31HNIT:MOVFI,#ODBH;初位相CLRFO;初位相UP：MOVA,FI:前进一步子程序,取位相MOVC,FO:取位相CPLACPLCRLCASJ