步进电机程序流程图

9.4工程应用9.4.1项目1：用8255A端口控制步进电机1．项目要求与目的（1）项目要求：根据开关的状态，用8255端口控制步进电机，编写程序输出脉冲序列到8255的PA口，控制步进电机正转、反转，加速，减速。

（2）项目目的：●了解步进电机控制的基本原理。

●掌握控制步进电机转动的编程方法。

●了解单片机控制外部设备的常用电路。

2．项目电路连接与说明（1）项目电路连接：8255的片选CS孔用导线接至译码处200H～207H插孔,8255的PA0-PA3用导线接至步进电机的A、B、C和D，PB0-PB3用导线接至开关K0、K1和K2。

（2）项目说明：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。

切换是通过8255输出脉冲信号来实现的。

所以调节脉冲信号的频率便可以改变步进电机的转速，改变各相脉冲的先后顺序，可以改变电机的旋转方向。

步进电机的转速应由慢到快逐步加速。

步进电机驱动方式可以采用双四拍(AB→BC→CD→DA→AB)方式，也可以采用单四拍(A→B→C→D→A)方式，或单、双八拍(A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A)方式。

实际控制时公共端是接在+5V上的，所以实际控制脉冲是低有效。

8255的PA口输出的脉冲信号经（MC1413或ULN2003A）倒相驱动后，向步进电机输出脉冲信号序列。

当开关K0=0时，步进电机驱动方式采用单/双八拍工作方式，当开关K1=0时，步进电机驱动方式采用双四拍工作方式，当开关K2=0时，步进电机驱动方式采用单四拍反转工作方式。

3．项目电路原理框图项目电路原理框图如图7-1所示。

电路由8255A芯片、驱动和步进电机等组成。

图7-1 用8255A端口控制步进电机电路框图4．项目程序设计（1）程序流程图用8255A端口控制步进电机程序流程图如图7-2所示。

图7-2 程序流程图（2）程序清单用8255A端口控制步进电机程序清单如下所示。

ASTEP EQU 01HBSTEP EQU 02HCSTEP EQU 04HDSTEP EQU 08HCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART :MOV DX, 203H ;8255控制口地址MOV AL, 82H ;PA口输出,B口输入OUT DX, AL ;写控制字K0:MOV DX, 200H ;PA口地址MOV AL,0 ;输出低电平OUT DX,AL ;电机停止转动MOV DX,201H ;PB口地址IN AL,DX ;读开关状态TEST AL,01H ;PB0位（K0=0吗？）JNZ K1 ;不是零转K1JMP STEP8 是零转单/双八拍工作方式K1: IN AL,DX ;读开关状态TEST AL,02H ;PB1位（K1=0吗？）JNZ K2 ;不是零转K2JMP STEP4 ;是零转双四拍工作方式K2:IN AL,DX ;读开关状态TEST AL,04H ;PB2位（K2=0吗？）JZ STEP41 ;是零转单四拍反转工作方式JMP K0 ;循环; 单/双八拍工作方式：A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A STEP8:MOV BX,9000H;设置初始延时时间MOV DX, 200H;PA口地址MOV AL,ASTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,ASTEP+BSTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,BSTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,BSTEP+CSTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,CSTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,CSTEP+DSTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,DSTEPOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,DSTEP+ASTEPOUT DX,ALCALL DELAYJMP K0; 双四拍工作方式:AB→BC→CD→DA→ABSTEP4:MOV BX,5000H;设置延时时间MOV DX, 200H;PA口地址MOV AL,ASTEP+BSTEP;PA0PA1(AB相)输出高电平 OUT DX,ALCALL DELAY ;调延时MOV AL,BSTEP+CSTEP ;BC输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY ;调延时MOV AL,CSTEP+DSTEP;CD输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY ;调延时MOV AL,DSTEP+ASTEP;DA输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY ;调延时JMP K0; 单四拍反转工作方式: D→C→B→A→DSTEP41:MOV BX,1000H;设置延时时间MOV DX,200H;PA口地址MOV AL,DSTEP; D输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY;调延时MOV AL,CSTEP; C输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY;调延时MOV AL,BSTEP; B输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY;调延时MOV AL,ASTEP; A输出高电平OUT DX,ALCALL DELAY;调延时JMP K0DELAY PROC NEAR ;延时子程序PUSH CXMOV CX,BXDD1:NOPLOOP DD1POP CXRETDELAY ENDP ; 延时子程序结束CODE ENDS ;代码段结束END START。

步进电机的细分步进电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,它具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用，但其步矩角较大，一般为1.5o~3o，往往满足不了某些高精密定位、精密加工等方面的要求。

实现细分驱动是减小步距角、提高步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有效的方法。

本文在选择了合理的电流波形的基础上，提出了基于Intel 80C196MC 单片机控制的步进电机恒转矩细分驱动方案，其运行功耗小，可靠性高，通用性好，具有很强的实用性。

细分电流波形的选择及量化步进电机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电机步距角的细分。

一般情况下，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小。

因此，要想实现对步进电机的恒转矩均匀细分控制，必须合理控制电机绕组中的电流，使步进电机内部合成磁场的幅值恒定，而且每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化也要均匀。

我们知道在空间彼此相差2p/m的m相绕组，分别通以相位上相差2p/m而幅值相同的正弦电流，合成的电流矢量便在空间作旋转运动，且幅值保持不变。

这—点对于反应式步进电机来说比较困难，因为反应式步进电机的旋转磁场只与绕组电流的绝对值有关，而与电流的正反流向无关。

以比较经济合理的方式对三相反应式步进电机实现步距角的任意细分，绕组电流波形宜采用如图1所示的形式。

图中，a为电机转子偏离参考点的角度。

ib滞后于ia，ic超前于ia。

此时，合成电流矢量在所有区间b＝Ime-ja，从而保证合成磁场幅值恒定，实现电机的恒转矩运行。

且步进电机在这种情况下也最为平稳。

将绕组电流根据细分倍数均匀量化后，所得细分步距角也是均匀的。

为了进一步得到更加均匀的细分步距角，可通过实验测取一组在通入量化电流波形时的步进电机细分步距的数据，然后对其误差进行差值补偿，求得实际的补偿电流曲线。

步进电机接线图及电路原理框图，干货！
接线图
步进电机接线图
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两相步进电机接线图
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两相混合式步进电机驱动器
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四相步进电机接线图
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三菱PLC与步进电机驱动器的接线图▼
伺服系统的输进信号接线图▼
控制原理图片
电机控制原理图
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H桥恒频斩恒相流驱动电路原理框图▼
电流PWM细分驱动电路示意图
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单极性驱动原理图
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双极性驱动原理图
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步进电动机微步驱动电路基本结构▼
步进电动机矢量控制位置伺服系统▼
步进电动机的闭环伺服控制系统
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（文章来源网络仅供参考。

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四相步进电机原理图及其驱动器的软、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. 双四拍 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。