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步进电机的控制实验报告

步进电机的控制实验报告
步进电机的控制实验报告

步进电机的控制实验报告

一、实验目的

1.学习步进电机的工作原理。

2.了解步进电机的驱动电路。

3.学会用单片机控制步进电机。

二、实验器件

1.T IVA C 系列芯片,电机模块和LCD显示模块。

2.电脑以及CCS开发软件。

三、实验内容

设计一个简单的程序驱动步进电机并控制转速,通过LCD板上的滚轮装置可以调节步进电机的转速。

四、实验原理

双极性四线步进电机:一般双极性四线步进电机线序是 A B A/ B/, 其中A 与A/是一个线圈,B和B/是一个线圈,一般这种驱动需要的是H桥电路。

H双极性四线步进电机驱动相序:

1.单相四拍通电驱动时序

正转: A/ B A B/

反转: B/ A B A/

2.双相通电四拍驱动时序

正转:A/B AB AB/ A/B/

反转:A/B/ AB/ AB A/B

3.半步八拍驱动时序

正转:A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/

反转:A/B/ B/ AB/ A AB B A/B A/

DRV8833驱动芯片: DRV8833为玩具、打印机及其他机电一体化应用提供了一款双通道桥式电机驱动器解决方案。该器件具有两个H 桥驱动器,并能够驱动两个直流(DC)电刷电机、一个双极性步进电机、螺线管或其他电感性负载。每个H桥的输出驱动器模块由N沟道功率MOSFET组成,这些MOSFET被配置成一个H桥,以驱动电机绕组。每个H桥都包括用于调节或限制绕组电流的电路。借助正确的PCB设计,DRV8833的每个H桥能够连续提供高达1.5-ARMS(或DC)的驱动电流(在25℃和采用一个5VVM电源时)。每个H桥可支持高达2A的峰值电流。在较低的VM电压条件下,电流供应能力略有下降。该器件提供了利用一个故障输出引脚实现的内部关断功能,用于:过流保护、短路保护、欠压闭锁和过热。另外,还提供了一种低功耗睡眠模式。 DRV8833内置于16引脚HTSSOP封装或采用PowerPAD?的QFN封装(绿色环保:RoHS和无Sb/Br)。

图1 H桥电路真值表

设计思路:使用单相四拍通电驱动时序驱动步进电机。用单片机生成四个占空比为25%相位逐个延迟90度的PWM信号,按照特定顺序输入到驱动芯片的AIN1、AIN2、BIN1、BIN2引脚。通过调节LCD模块上的滚轮来调节PWM信号的周期从而控制步进电机的转速。调节的频率范围是25HZ-50HZ。步进电机的转速信息通过传感器采样送到单片机,信息处理后送到LCD显示模块显示。

实验主程序:

int main(void)

{

uint32_t pui32ADC0Value[1]; // 保存ADC采样值

int speed = 0;

uint32_t cur_Period, old_Period = 0; // 根据滚轮ADC转换值换算出当前的时间周期值

// 系统时钟设置

SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_64 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN |

SYSCTL_XTAL_16MHZ);

// 初始化滚轮

Init_ADCWheel();

// 使能LCD

LCD_Enable();

// 初始化LCD

LCD_Init();

// 清屏

LCD_ScreenClr();

// 显示“rpm 电机转速单位转/分”字符

{LCD_Draw_Char('S', 0, 0);

LCD_Draw_Char('p', 0, 8);

LCD_Draw_Char('e', 0, 16);

LCD_Draw_Char('e', 0, 24);

LCD_Draw_Char('d', 0, 32);

LCD_Draw_Char(':', 0, 40);}

LCD_Draw_Char('(', 1, 127-40);

LCD_Draw_Char('r', 1, 127-32);

LCD_Draw_Char('/', 1, 127-24);

LCD_Draw_Char('s', 1, 127-16);

LCD_Draw_Char(')', 1, 127-8);

//Enable PB0

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);

GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTB_BASE, GPIO_PIN_0);

GPIOPinWrite(GPIO_PORTB_BASE, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_0);

while(1)

{

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOC);

GPIODirModeSet(GPIO_PORTC_BASE,GPIO_PIN_7, GPIO_DIR_MODE_IN);

GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTC_BASE,GPIO_PIN_7,

GPIO_STRENGTH_2MA,GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU);

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOD);

GPIODirModeSet(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_6, GPIO_DIR_MODE_IN);

GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTD_BASE, GPIO_PIN_6,

GPIO_STRENGTH_2MA,GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU);

if(GPIOPinRead(GPIO_PORTD_BASE,GPIO_PIN_6)==0)

{Init_PWM();}

if(GPIOPinRead(GPIO_PORTC_BASE,GPIO_PIN_7)==0)

{Init_PWM1();}初始化时,检测按键,实现正反转

ADCProcessorTrigger(ADC_BASE, SequenceNum);

// 等待完成取样转换

while(!ADCIntStatus(ADC_BASE, SequenceNum, false))}

// 清楚ADC中断标志位

ADCIntClear(ADC_BASE, SequenceNum);

// 读取ADC采样值

ADCSequenceDataGet(ADC_BASE, SequenceNum, pui32ADC0Value);

// 当前周期转化公式

cur_Period = MIN_PERIOD + ((MAX_PERIOD - MIN_PERIOD) *

pui32ADC0Value[0]) / 4096;

// 记录ADC的变化率大小

uint32_t temp = 0;

if(cur_Period > old_Period)

{

temp = cur_Period - old_Period;

}else{

temp = old_Period - cur_Period;

// cur_Period = PERIOD_TIME;

// ADC 实现16级的有极变化,

if(temp > 0xFFF)

{

// 调整周期

// PWMGenPeriodSet(PWM0_BASE, PWM_GEN_0, cur_Period); // PWMGenPeriodSet(PWM0_BASE, PWM_GEN_1, cur_Period);

// PWMGenPeriodSet(PWM1_BASE, PWM_GEN_2, cur_Period);

// PWMGenPeriodSet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3, cur_Period);

//

// // 调整占空比

// PWMPulseWidthSet(PWM0_BASE, PWM_OUT_1, cur_Period / 2); // PWMPulseWidthSet(PWM0_BASE, PWM_OUT_2, cur_Period / 2); // PWMPulseWidthSet(PWM0_BASE, PWM_OUT_1, cur_Period / 4); // PWMPulseWidthSet(PWM0_BASE, PWM_OUT_2, cur_Period / 4); // PWMPulseWidthSet(PWM1_BASE, PWM_OUT_5, cur_Period / 4); // PWMPulseWidthSet(PWM1_BASE, PWM_OUT_6, cur_Period / 4); ////

//// // 延时调整

// PWMSyncTimeBase(PWM0_BASE, PWM_GEN_1_BIT);

// SysCtlDelay((cur_Period / 4) );

// PWMSyncTimeBase(PWM0_BASE, PWM_GEN_0_BIT);

// SysCtlDelay((cur_Period / 4));

// PWMSyncTimeBase(PWM1_BASE, PWM_GEN_3_BIT);

// SysCtlDelay((cur_Period / 4));

// PWMSyncTimeBase(PWM1_BASE, PWM_GEN_2_BIT);

//计算电机转数

speed = ROM_SysCtlClockGet() / cur_Period;

old_Period = cur_Period;

}

//计算频率并显示

unsigned char number = '0';

int i = 0 ;

unsigned char data[4] = {0};

data[0] = speed / 1000;

data[1] = (speed / 100) % 10;

data[2] = (speed / 10) % 10;

data[3] = (speed / 1) % 10;

// 如果ADC采样值发生变化则更新显示

for(i = 0; i < 4; ++i)

{

LCD_Draw_Char('.', 1, 20 + 10 * 2);

if(i > 1)

LCD_Draw_Char(number + data[i], 1, 20 + 10 * (i + 1)

else

LCD_Draw_Char(number + data[i], 1, 20 + 10 * i);

// 系统延时,一秒执行4次

ROM_SysCtlDelay(SysCtlClockGet() / 12);

}

}

五、实验调试

1.将程序下载到单片机上。

2.运行程序,打开电机开关,这时候可以看到步进电机转动。

图2 步进电机转动

3.调节滚轮可以调节步进电机的转速。

图3 通过滚轮调节电机转速

六、实验心得

1.学会了步进电机的分类和工作原理。

2.了解步进双极性四线电机的驱动电路,通过两个H桥电路轮流

导通,带动电机转动一定的角度。

3.进一步熟悉CCS这个开发环境,学会使用更多的函数,但由于

学习资料较少未能很好掌握。

组员:黄资贺何凯邓东晖

制度说明

制度是以执行力为保障的。“制度”之所以可以对个人行为起到约束的作用,是以有效的执行力为前提的,即有强制力保证其执行和实施,否则制度的约束力将无从实现,对人们的行为也将起不到任何的规范作用。只有通过执行的过程制度才成为现实的制度,就像是一把标尺,如果没有被用来划线、测量,它将无异于普通的木条或钢板,只能是可能性的标尺,而不是现实的标尺。制度亦并非单纯的规则条文,规则条文是死板的,静态的,而制度是对人们的行为发生作用的,动态的,而且是操作灵活,时常变化的。是执行力将规则条文由静态转变为了动态,赋予了其能动性,使其在执行中得以实现其约束作用,证明了自己的规范、调节能力,从而得以被人们遵守,才真正成为了制度。

步进电机的工作原理

1. 步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式 步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的4号齿就和C、D相 绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图、b、c所示: a. 单四拍 b. 双四拍c八拍 51单片机驱动步进电机的方法。 驱动电压12V,步进角为度 . 一圈 360 度 , 需要 48 个脉冲完成!!! 该步进电机有6根引线,排列次序如下:1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。 ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压,可能力矩不是很大,大家可自行加大驱动电压到12V。 1.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

步进电机的控制实验报告

步进电机的控制实验报告 一、实验目的 1.学习步进电机的工作原理。 2.了解步进电机的驱动电路。 3.学会用单片机控制步进电机。 二、实验器件 1.T IVA C 系列芯片,电机模块和LCD显示模块。 2.电脑以及CCS开发软件。 三、实验内容 设计一个简单的程序驱动步进电机并控制转速,通过LCD板上的滚轮装置可以调节步进电机的转速。 四、实验原理 双极性四线步进电机:一般双极性四线步进电机线序是 A B A/ B/, 其中A 与A/是一个线圈,B和B/是一个线圈,一般这种驱动需要的是H桥电路。 H双极性四线步进电机驱动相序: 1.单相四拍通电驱动时序 正转: A/ B A B/ 反转: B/ A B A/ 2.双相通电四拍驱动时序 正转:A/B AB AB/ A/B/ 反转:A/B/ AB/ AB A/B 3.半步八拍驱动时序 正转:A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/ 反转:A/B/ B/ AB/ A AB B A/B A/

DRV8833驱动芯片: DRV8833为玩具、打印机及其他机电一体化应用提供了一款双通道桥式电机驱动器解决方案。该器件具有两个H 桥驱动器,并能够驱动两个直流(DC)电刷电机、一个双极性步进电机、螺线管或其他电感性负载。每个H桥的输出驱动器模块由N沟道功率MOSFET组成,这些MOSFET被配置成一个H桥,以驱动电机绕组。每个H桥都包括用于调节或限制绕组电流的电路。借助正确的PCB设计,DRV8833的每个H桥能够连续提供高达1.5-ARMS(或DC)的驱动电流(在25℃和采用一个5VVM电源时)。每个H桥可支持高达2A的峰值电流。在较低的VM电压条件下,电流供应能力略有下降。该器件提供了利用一个故障输出引脚实现的内部关断功能,用于:过流保护、短路保护、欠压闭锁和过热。另外,还提供了一种低功耗睡眠模式。 DRV8833内置于16引脚HTSSOP封装或采用PowerPAD?的QFN封装(绿色环保:RoHS和无Sb/Br)。 图1 H桥电路真值表 设计思路:使用单相四拍通电驱动时序驱动步进电机。用单片机生成四个占空比为25%相位逐个延迟90度的PWM信号,按照特定顺序输入到驱动芯片的AIN1、AIN2、BIN1、BIN2引脚。通过调节LCD模块上的滚轮来调节PWM信号的周期从而控制步进电机的转速。调节的频率范围是25HZ-50HZ。步进电机的转速信息通过传感器采样送到单片机,信息处理后送到LCD显示模块显示。 实验主程序: int main(void) { uint32_t pui32ADC0Value[1]; // 保存ADC采样值 int speed = 0; uint32_t cur_Period, old_Period = 0; // 根据滚轮ADC转换值换算出当前的时间周期值 // 系统时钟设置 SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_64 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN | SYSCTL_XTAL_16MHZ); // 初始化滚轮 Init_ADCWheel();

步进电机实验报告

. .. . 步进电机调速实验报告 班级:xx :xx 学号:xxx 指导老师:xx

步进电机调速实验报告 一、实验目的及要求: 1、熟悉步进电机的工作原理 2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法 3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要现电机的速度反馈测量,测量方式:数字测量) 4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供,具体型号42BYG )由按钮控制步进电机的启动与停止;实现加速、匀速、和减速控制。速度设定由键盘设定,步进电机的反馈速度由LED数码管显示。 二、实验原理: 1.一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号,输出

的角位移是断续的,所以又称为脉冲电动机。随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。 进电动机需配置一个专用的电源供 电,电源的作用是让电动机的控制绕组 按照特定的顺序通电,即受输入的电脉 冲控制而动作,这个专用电源称为驱动 电源。步进电动机及其驱动电源是一个互相联系的整体,步进电动机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。 2.对驱动电源的基本要求 (1)驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都要满足步进电动机的需要;(2)要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求; (3)能最大限度地抑制步进电动机的振荡; (4)工作可靠,抗干扰能力强; (5)成本低、效率高、安装和维护方便。 3.驱动电源的组成 步进电动机的驱动电源基本上由脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器(也称功率放大器)三部分组成, 三、实验源程序: /*************** writer:shopping.w ******************/ #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code FFW[]= {

四相八拍步进电机调速

目录 引言 (1) 第1章绪论 (2) 1.1步进电机的概述 (2) 1.1.1 步进电机的特点 (2) 1.1.2步进电机的工作原理简述 (2) 1.2四相八拍步进电机 (2) 1.2.1 四相步进电机工作原理 (2) 1.2.2 八拍得工作方式 (4) 1.3单片机概述 (4) 1.3.1 单片机原理简述 (4) 1.3.2 8031单片机 (5) 1.4总体方案设计 (5) 1.4.1 系统的组成 (5) 1.4.2 系统的工作原理 (6) 第2章系统软件设计 (7) 2.1显示子程序的设计 (7) 2.2键盘子程序的设计 (8) 2.3正反转程序流程图 (11) 2.3.1 正反转程序流程图 (11) 2.3.2 转速快慢程序流程图 (14) 2.4定时中断流程图 (17) 2.5语音报警系统 (19) 2.6主程序设计 (20) 参考文献 (23) 致谢 (24)

引言 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。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速,因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度,这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率,延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速,从而实现步进电机的调速。在本设计方案中采用单片机内部的定时器改变脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制,实现电机调速与正反转的功能。 关键词:步进电机,单片机,调速系统

_单片机控制步进电机驱动原理___驱动图

单片机控制步进电机驱动器工作原理 步进电机在控制系统中具有广泛的应用。它可以把脉冲信号转换成角位移,并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移发生器等。 有时从一些旧设备上拆下的步进电机(这种电机一般没有损坏)要改作它用,一般需自己设计驱动器。本文介绍的就是为从一日本产旧式打印机上拆下的步进电机而设计的驱动器。 本文先介绍该步进电机的工作原理,然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。 1. 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示: a. 单四拍 b. 双四拍 c八拍 图2.步进电机工作时序波形图 2.AT89C2051 步进电机驱动器系统电路原理如图3:

(整理)四相步进电机原理图.

四相步进电机原理图 本文先介绍该步进电机的工作原理,然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。 1. 步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c 所示:

a. 单四拍 b. 双 四 c八拍 图2.步进电机工作时序波形图 2.基于AT89C2051的步进电机驱动器系统电路原理 步进电机驱动器系统电路原理如图3: 图3 步进电机驱动器系统电路原理图 AT89C2051将控制脉冲从P1口的P1.4~P1.7输出,经74LS14反相后进入9014,经9014放大后控制光电开关,光电隔离后,由功率管TIP122将脉冲信号进行电压和电流放大,驱动步进电机的各相绕组。使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和停止等动作。图中L1为步进电机的一相绕组。AT89C2051选用频率22MHz的晶振,选用较高晶振的目的是为了在方式2下尽量减小AT89C2051对上位机脉冲信号周期的影响。 图3中的RL1~RL4为绕组内阻,50Ω电阻是一外接电阻,起限流作用,也是一个改善回路时间常数的元件。D1~D4为续流二极管,使电机绕组产生的反电动势通过续流二极管(D1~D4)而衰减掉,从而保护了功率管TIP122不受损坏。

步进电机实训报告

系统硬件设计 2010/2011学年第1学期专用周实训报告 课程名称:可编程控制器专用周 班级:计算机控制0901 姓名:齐珊 教学周数: 1 周 指导教师:吴洋、吴刚

目录 一、课题题目及要求 设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏,其系统结构如图1-1所示。在控制器的管理下,LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下;当光笔触及LED点阵模块表面时,先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标,再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态,从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。 图1-1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图 设计的最终要求是:在点亮功能下当光笔接触屏上某点LED时,能即时点亮该LED;在划亮功能下当光笔快速划过时,能同步点亮划过的各LED,其速度要求2S内能划过并点亮40点LED;在反显功能下能对屏上显示的信息实现反向显示;在屏幕擦除功能下能实现对屏上所显示信息整屏擦除;在笔画擦除功能下,能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画;在连写多字功能下,能结合自选的擦除方式,在30S内以划亮方式写出四个汉字且存入机内;在对象拖移功能下,能用光笔将选定显示内容在屏上进行拖移,先用光笔以划亮方式在屏上圈定欲拖移显示对象,再用光笔将该对象拖移到屏上另一位置;当光强改变时,能自动连续调节屏上显示亮度;当光笔连续未接触屏面的时间超过1-5MIN 时,自动关闭屏上显示,并使系统进入休眠模式。

二、实训目的 1、运用Proteus中电子线路设计与仿真(了解电路分析、模拟电子技术和数字电 子技术) 2、熟练掌握电子线路设计与仿真的一般流程 3、进一步熟练Proteus电路仿真工具和Keil仿真软件进行系统联调 4、能够学会使用可编程控制器等其它应用系统的编程方法 5、熟练在Keil软件中熟练输入、设置、调试、排除错误、修改及调试程序的方法 6、对给定题目能进行系统设计,能画出硬件原理图及软件流程图 7、掌握识别元器件类型、引脚的极性、实物引脚排列方向 8、掌握焊接元器件的方法,学会规划、合理布局焊接路电路板方法 9、能进行电路板的焊接,并能检查存在的问题 10、掌握简单产品的开发流程和详细的设计过程。 11、提高和培养创新能力和团队协作能力 12、进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力, 为后续课程的学习打下基础 三、设计过程 1、系统整体设计 根据课题要求,LED点阵书写显示屏由主控模块,按键电路、LED点阵模块、光笔电路及LED点阵驱动显示等部分组成。系统框图如图2-1所示: 图2-1系统框图 2、核心控制模块的的设计 核心控制模块是系统的大脑,控制着系统的所有输入输出、计算、判断与决策。“LED点阵书写显示屏”检测精度要求高且数据存储容量大,选择适合的控制模块,能确保其快速是实现稳定及达到

步进电机实验报告剖析

北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 课程名称:微机控制技术课程设计 设计课题:步进电机的控制系统 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 设计时间:2013年06月11日

北华航天工业学院电子工程系 微机控制技术课程设计任务书 姓名:专业:班级: 指导教师:职称:教授时间:2013.6.11 课程设计题目:步进电机的控制系统 设计步进电机单片机控制系统,其功能如下: 1.具有对步进电机的启停、正反转、加减速控制; 2.控制按钮分别为正转、反转、加速、减速、以及停止键; 3.能够通过三位LED数码管(或液晶显示器)显示当前的转动速度,并且由两只不同颜色的发光二极管分别指示正转和反转,因此可以清楚的显示当前转动方向和转速; 4.要求每组选择的步进电机控制字不同; 5.用单片机做控制微机; 应用软件:keil protues 成果验收形式: 1.课程设计的仿真结果 2.课程设计的报告书 参考文献: 【1】张家生. 电机原理与拖动基础【M】. 北京:北京邮电大学出版社,2006. 【2】马淑华,王凤文,张美金. 单片机原理与接口技术【M】.北京:北京邮电大学出版社,2007. 【3】顾德英,张健,马淑华.计算机控制技术【M】. 北京:北京邮电大学出版社,2006. 【4】张靖武,周灵彬. 单片机系统的PROTEUS设计与仿真【M】. 北京:电子工业出版社,2007 第16周 时间 安排 指导教师教研室主任: 2013年06 月11日

内容摘要 步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件,它广泛应用于工业机械的数字控制,为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优,根据控制系统功能要求及步进电机应用环境,确定了设计系统硬件和软件的功能划分,从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计,实现了四相步进电机的正反转,急停等功能。为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用,系统设计了两个外部中断,以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能,也即数控机床的刀架自动进给运动,随着单片机技术的不断发展,单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,自六十年代初期以来,步进电机的应用得到很大的提高。 关键词:步进电机单片机数码管显示

步进电机控制电路

北京工业大学电子课程设计报告 (数电部分) 题目:步进电机

目录 一、设计题目------------------------------------------------------------------------------------------------3 二、设计任务和设计要求 1.设计题目------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.设计技术指标及设计要求----------------------------------------------------------------------------3 三、电路设计------------------------------------------------------------------------------------------------4 1.脉冲发生电路-------------------------------------------------------------------------------------------4 2.环形脉冲分配电路-------------------------------------------------------------------------------------5 3.控制电路-------------------------------------------------------------------------------------------------6 4.驱动电路-----------------------------------------------------------------------------------------------10 5.步进电机-----------------------------------------------------------------------------------------------11 四、电路的组装和调试------------------------------------------------------------------------------------12 1.电路的组装----------------------------------------------------------------------------------------------12 2.电路的调试----------------------------------------------------------------------------------------------13 五、收获和体会---------------------------------------------------------------------------------------------14 六、附录------------------------------------------------------------------------------------------------------15 1.列表-------------------------------------------------------------------------------------------------------15 2.参考资料-------------------------------------------------------------------------------------------------15 3.部分芯片管脚图----------------------------------------------------------------------------------------16

步进电动机的结构与工作原理

步进电动机的结构与工作原理 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移动一小段距离。 步进电动机 步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。主要要求:动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。 步进电动机的特点: (1)来一个脉冲,转一个步距角。 (2)控制脉冲频率,可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序,改变方向。 步进电动机的种类 根据励磁式方式的不同分为:反应式、永磁式和混合式(又叫感应子式)三种。反应式步进电机的应用较多。 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。 图7-20 (a)三相反应式步进电动机工作原理图 A 相通电,A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度,则在磁场的作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小,使转、定子的齿对齐停止转动。

A 相通电使转子1、3齿和AA' 对齐。 图7-20 (b)三相反应式步进电动机工作原理图 同理,B相通电,转子2、4齿和B相轴线对齐,相对A相通电位置转30; 图7-20 (c)三相反应式步进电动机工作原理图 最后,C相通电,转子1、3齿和C相轴线对齐,相对B相通电比较,转子再次转动30。 步进电动机的结构 步进机主要由两部分构成:定子和转子。它们均由磁性材料构成,以三相为例其定子和转子上分别有六个、四个磁极。

步进电动机结构简图 定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。 注意:这里的相和交流电中的“相”的概念不同。步进机通的是直流电脉冲,这主要是指线图的联接和组数的区别。

A步进电机四相八拍

一.方案设计 本设计采用电压为DC12V的四相八拍步进电机35BYJ46型电机,用ULN2803作为步进电动机驱动电路主芯片,以8255A作为8088并行输出接口,8088对步进电机的控制信号则通过8255A送到ULN2803. 关于转向与转速,通过查表的方式实现,以逐次递增方向查表,依次输出表中数据,则步进电机正转;以逐次递减方向查表,则步进电机反转,即通过一个表实现步进电机的正转与反转。转速则通过调用延时子程序,当调用延时较长的子程序时,则步进电机转速慢,当调用延时较短的子程序时,步进电机转速加快。 二、硬件系统的基本原理 在工业控制系统里步进电动机是主要的控制元件之一。步进电机具有快速启动停止,精确定位和能够使用数字信号进行控制,能够实现脉冲-角度转换的特点,因此得到广泛的应用。在使用步进电机的控制系统里,脉冲分配器产生周期的控制脉冲序列,步进电机驱动器每接收一个脉冲就控制步进电机沿给定方向步进一步。 实验使用型号为35BYJ46的四相步进电机,采用四相八拍控制方式工作。步进电机的转角和转动方向取决于各相中通电脉冲的个数和顺序。8088控制机控制步进电机的电路见图1-1。计算机将表1-1所示的各种通电方式转换成相应的状态控制字,通过计算机将各种状态字依次送到接口电路,并根据速度的要求作相应的延时处理。由接口电路输出所需的控制脉冲通过驱动电路路使步进电机按要求动作。驱动电路使用ULN2803A达林顿晶体管,反相驱动,驱动电流可以达到500mA。驱动电路的作用是对控制脉冲进行放大,产生步进电机工作所需要的激励电流。

图1-1 步进电机控制实验原理图 35BYJ46型步进电机使用DC12V 电压,采用四相八拍控制相序。励磁线圈和励磁顺序如图1-2,控制相序如表1-1。表中的PB10~PB13对应并行接口8055的B 口0~3位。如果使用8255B 口的其它位则相应的状态字也要改变。 表1-1 步进电机四相八拍相序表 步 序 相 序 通电相 对应PB 口的输出值 (状态字) PB13 PB12 PB11 PB10 1 0 0 0 1 A 01H 2 0 0 1 1 AB 03H 3 0 0 1 0 B 02H 4 0 1 1 0 BC 06H 5 0 1 0 0 C 04H 6 1 1 0 0 CD 0CH 7 1 0 0 0 D 08H 8 1 0 1 DA 09H 1 2 3 4 5 6 7 8 5 + + + + + + + + 4 - - - 3 - - - 5 (黑) 4 (黄) 3 (棕) 2 (蓝) 1 (红) +12V A ’ B ’ C ’ D ’ A B C D PB0 PB1 PB2 PB3 8255 驱动单元 步进电动机

步进电机实验报告

步进电机调速实验报告 班级:XX ________ 姓名:XX ___________ 学号: XXX 指导老师:XX

步进电机调速实验报告 、实验目的及要求: 1、熟悉步进电机的工作原理 2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法 3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要求实现电机的速度反馈测 量,测量方式:数字测量) 4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供,具体型号 42BYG)由按钮控制步进电机的启动与停止;实现加速、匀速、和减速控制。速度设定 由键盘设定,步进电机的反馈速度由LED数码管显示。 二、实验原理: 1. 一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。步进 电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转 动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有 多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电 动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所以又称为 脉冲电动机。随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。 进电动机需配置一个专用的电源供电,电源的作用是让电动机的控制绕组按 照特定的顺序通电,即受输入的电脉冲控制而 动作,这个专用电源称为驱动电源。步进电动 机及其驱动电源是一个互相联系的整体,步进 图&步1誉赳动机驱动电源迪打框圏电动机的运行性能是由电动机和驱动电源两者 配合所形成的综合效果。 2.对驱动电源的基本要求 (1)驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都要满足步进电动机的需要; (2)要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求; (3)能最大限度地抑制步进电动机的振荡; (4)工作可靠,抗干扰能力强; (5)成本低、效率高、安装和维护方便。

控制步进电机调速系统实验报告

华北科技学院计算机系综合性实验 实验报告 课程名称微机原理及应用 实验学期 2011 至 2012 学年第二学期学生所在系部电子信息工程学院 年级 2009 专业班级 学生姓名学号 任课教师 实验成绩 计算机系制

《微机原理及应用》课程综合性实验报告 开课实验室:计算机接口实验室2012年5月29日 实验题目微机控制步进电机调速系统 一、实验目的 1、了解计算机控制步进电机原理 2、掌握步进电机正转反转设置方法 3、掌握步进电机调速工作原理及程序控制原理 二、设备与环境 TPC-2003A 微机。 Vc++编译器。 三、实验内容 硬件接线图参考实验指导书。 软件编程在TPC-2003A自带的VC++编译环境下使用。 在通用VC++下编程,需要拷贝相关的库文件。 用汇编语言编写控制程序需注明原理。 四、实验结果及分析 1、实验步骤 1、按如下实验原理图连接线路,利用8255输出脉冲序列,开关K0~K6控制步进电机转速,K7控制步进电机转向。8255 CS接288H~28FH。PC0~PC3接BA~BD;PA口接逻辑电平开关。 2、编程:当K0~K6中某一开关为“1”(向上拨)时步进电机启动。K7向上拨电机正转,向下拨电机反转。 实验原理图

2.实验结果 按照实验步骤连接实验电路,检查无误后运行程序。可以看到,当开关k0到k6依次为高电平时,电机转速越来越慢,k0闭合时速度最快,k6闭合时速度最慢,当k0到k6的低位有闭合时,步进电机按最低位的转速运行,因为程序中的查询方式是从k0-k6,即在程序的优先级别中k0的级别是最高的而k7的优先级别是最低的。k7控制电机的正转与反转。 3.实验分析 (1)步进电机的工作原理: 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。 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动 电路由脉冲信号来控制,所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 如图(b)所示:本实验使用的步进电机用直流+5V 电压,每相电流为0.16A,电机线圈 由四相组成:即: φ1(BA) φ2(BB) Φ3(BC) Φ4(BD) 驱动方式为二相激磁方式,各线圈通电顺序如下表所示。图(b) 表中首先向φ1 线圈-φ2 线圈输入驱动电流,接着φ2-φ3,φ3-φ4,φ4-φ1,又返回到φ1-φ2,按这种顺序切换,电机轴按顺时针方向旋转。 实验可通过不同长度的延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲,从而得到多种步进速度。

步进电机实验报告

Arduino步进电机实验报告 步进电机是将电信号转变为或的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。在非超载的情况下,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,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制来控制电机转动的和,从而达到调速的目的。 实验目的: (1)了解步进电动机工作原理。 (2)熟悉步进电机驱动器使用方法。 (3)掌握步进电动机转向控制编程。 实验要求: (1)简要说明步进电动机工作原理。 (2)熟记步进电机驱动器的使用方法。 (3)完成步进电动机转速转向控制编程与实现。 (4)提交经调试通过的程序一份并附实验报告一份。 实验准备: 1. ArduinoUNOR3开发板 Arduino是一块基于开放原始代码的Simplei/o平台,并且具有开发语言和开发环境都很简单、易理解的特点。让您可以快速使用Arduino做出有趣的东西。它是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。它由一个基于单片机并且开放源码的硬件平台,和一套为Arduino板编写程序的开发环境组成。Arduino可以用来开发交互产品,比如它可以读取大量的开关和传感器信号,并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino项目可以是单独的,也可以在运行时和你电脑中运行的程序(例如:Flash,Processing,MaxMSP)进行通讯。 2. ULN2003芯片 ULN2003 是高耐压、大电流复合晶体管阵列,由七个硅NPN 复合晶体管组成。可以

步进电机实验报告

单片机实验 课程名称:步进电机表实验 授课班级:2010级自动化三班 任课教师:文远熔 计划学时:32学时 实验组员:张藤耀赵福亮王聪慧 秦菱蔚梁钦郑欢

目录 摘要………………………………………………………………………… 第一章概述…………………………………………………………………………………………. 1.1实验目的………………………………………………………………………… 1.2实验要求………………………………………………………………………… 1.3步进电机的介绍…………………………………………………………………… 1.4 研究思路………………………………………………………………………… 第二章硬件设计………………………………………………………….. 2.1 51单片机介绍…………………………………………………………………… 2.2 UIN2003A…………………………………………………………………………… 2.3 ZLG7290…………………………………………………………………………… 2.3.1 7290工作原理………………………………………………………………… 2.3.2 7290引脚图…………………………………………………………………… 第三章相关图像………………………………………………………………. 3.1 总电路图……………………………………………………………………… 3.2 7290控制数码管……………………………………………………………………… 3.3 程序流程图………………………………………………………………………… 3.3.1 控制框图………………………………………………………………………… 3.3.2 流程图………………………………………………………………………… 第四章调试………………………………………………………………………第五章心得体会…………………………………………………………………附录【一】系统程序……………………………………………………………附录【二】参考文献…………………………………………………………….

两相步进电机的原理

两相步进电机的工作原理 工业上电机用三相制,普通的小玩具马达两相也可以。拿玩具电机来说。上下是两个磁铁。中间是线圈。通了直流电以后,就成了电磁铁。被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。但是因为中间连接电磁铁的两根线不是直接连接的。是采用在转轴的位置用一个滑动的接触片。这样如果电磁铁转过了头,原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了。所以电磁铁的n极s 极就和以前相反了。但是电机上下的磁铁是不变的。所以又可以继续吸引中间的电磁铁。当电磁铁继续转。由于惯性又转过头了。所以电极又相反了。重复上述过程就转了。 但是他有缺陷。因为在刚好要变换电极的时候是需要靠惯性的。所以他不利于自己启动。功率也达不到很高。所以就产生了三相的电机。每隔120度放一个磁铁。分布在电机一圈。这样的电机改善了很多。 另外注意。不一定磁铁非要放外边。可以放内侧。而外侧是电磁铁。常见的发电厂大致都是这个结构的电机。 电机不一定当作机械动力使用。也可以当小型发电机来用。比如用一个柴油的机器产生一个持续的扭力矩,连接到电机上。就可以发电了。 下面是交流的。 如果中间放一个磁铁。外面放电磁铁来吸引中间的磁铁呢。还是从两相开始。假如上边一个电磁铁产生磁力把磁铁n极吸到了上边,然后刚好电磁铁的正负极颠倒了,那么就产生斥力把n极推到下边去。同样道理下边的也是对中间的磁铁产生吸力和斥力。但是大家一想就知道了。两相的交流也存在一个惯性的问题。就是刚好磁铁和电磁铁直上直下的时候。 所以三相的,明显比两相的有优势。而且中间的磁铁也不一定非得是一个直上直下的n极和s极的磁铁。可以把三个磁铁s极放中间,n极冲外面。这样外面的三个电磁铁就轮番的吸引中间的n极磁铁。 如果轴承的滑动摩擦力够小的话。只要电磁铁变化。就可以不断的吸引中间的三个n极磁铁产生偏转旋转。电磁铁变化磁极速度快,中间的轴承旋转就快。电磁铁变化速度就是频率了。发电厂的频率是一定的。所以你可以用变频的机器把电频率变成你需要的。就可以控制电机的速度了。 另外电机也不一定是三相的,还可以是四相的、五相的、六相的、七相的。但是由于大家做试验做过。太多相的,电磁互相干扰大,另外大家也知道,每个电磁铁都通电,是很浪费电的。因为电磁铁是用电线缠绕成的线圈。但是电线都有电阻。如果做一个六项的电机,耗电

msp430控制步进电机实验报告

计算机硬件应用课程设计

一、实验内容及要求 题目:步进电机控制设计 使用单片机为核心,设计一个步进电机控制器。 基本要求:使用单片机为控制核心,编写程序并设计硬件结构,实现对步进电机 的控制。步进电机按固定方向连续转动。对电机的运行方向进行控制,如:要求按下A 键时,能够控制步进电机正转;按下B键时,能够控制步进电机反转。 提高要求(选作):用LED数码管显示步进电机的转动状态;增加启动、停止控制按键。 二、小组成员 三、实验软硬件环境简介 硬件环境:MSP430G2553单片机一块,五线四相步进电机一个,驱动芯片ULN2003一块,开关三个,下载线一根。 软件设计:仿真软件PROTEUS 8.0 Professional;代码编写软件IAR;WINDOWS操作系统。 四、设计方案分析 步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电设备,它实际上是一种单相或多相同步的步进电机。单相步进电机由单路电脉冲驱动,输出功率一般很小,故需要加一个驱动电路。当向脉冲分配器输入一个脉冲时,电动机各相的通电状态就会发生改变,转子会转过一定的角度(称为步距角)。正常情况下,步进电机转过的总角度和输入法的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。 步进电机的不同驱动方式,都是在工作时,脉冲信号按一定顺序轮流加到三相绕组上,从而实现不同的工作状态。步进电机有三线式、五线式、六线式三种,但其控制方式均相同,都必须以脉冲电流来驱动。若每转一圈以20个励磁信号来计算,则每个励磁信号前进18°,其旋转角度与脉冲数成正比,正反转可以由脉冲顺序来控制。 步进电机的励磁方式可分为全部励磁及半步励磁,其中全部励磁又有1相励磁及2相励磁之分,而半步励磁又称为1-2相励磁。 1相励磁法:在每一瞬间只有一个线圈导通。消耗电力小,精确度良好,但转矩小,振动较大,每一励磁信号可走18°。若以1相励磁法控制步进电机正转,其励磁顺序表如下。若以励磁信号反响传送,则步进电机反转。本实验中采用这个方法。

步进电机的常见故障及工作原理

步进电机的常见故障及工作原理 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步进电机件。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,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 识。 步进电机的分类: 步进电机分永磁式(PM)、反应式(VR)、混合式(HR)三种。永磁式一般为二相,转矩和体积都很小,步距角一般为7.5°或15°;反应式一般为三相,实现大转矩输出,步距角为1.5°;混合式兼具永磁式和反应式的优点,分二相和五相,二相步距角为1.8°,无相步距角为0.72°。 步进电机的工作原理: 步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器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。 步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。 步进电机的主要特性 1 步进电机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候,步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。 2 腾龙版步进电机的步进角度为7.5 度,一圈360 度,需要48 个脉冲完成。 3 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。 4 改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。 因此,目前打印机,绘图仪,机器人,等等设备都以步进电机为动力核心。 一、步进电机的基本特点 1、步进电动机工作时每相绕组不是恒定地通电,而是按一定的规律轮流通电。 2、每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。 3、步进电机可以按特定指令进行角度控制,也可以进行速度控制。角度控制时,每输入一个脉冲,定子绕组就换接一次,输出轴就转过一个角度,其步数与脉冲数一致,输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。速度控制时,步进电机绕组中送入的是连续脉冲,各相绕组不断地轮流通电,步进电机连续动转,它的转速与脉冲频率成正比。改变通电顺序,即改变定子磁场旋转方向,就可以控制电机正转或是反转。 4、步进电机具有自锁能力。当控制脉冲停止输入,而让最后一个脉冲控制的绕组继续通直流电时,则电机可以保持在固定的位置上,即停在最后一个脉冲控制的角位移的终点位置上,这样,步进电机可以实现停车时转子定位。 二、步进电动机为什么会失步?

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