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第1篇一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握步进电机的驱动方式及其控制方法。
3. 学会使用常用实验设备进行步进电机的调试和测试。
4. 了解步进电机在不同应用场景下的性能表现。
二、实验设备1. 步进电机：选型为双极性四线步进电机，型号为NEMA 17。
2. 驱动器：选型为A4988步进电机驱动器。
3. 控制器：选型为Arduino Uno开发板。
4. 电源：选型为12V 5A直流电源。
5. 连接线、连接器、电阻等实验配件。
三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。
它具有以下特点：1. 转动精度高，步距角可调。
2. 响应速度快，控制精度高。
3. 结构简单，易于安装和维护。
4. 工作可靠，寿命长。
步进电机的工作原理是：通过控制驱动器输出脉冲信号，使步进电机内部的线圈依次通电，从而产生步进运动。
四、实验步骤1. 搭建实验电路（1）将步进电机连接到驱动器上，确保电机线序正确。
（2）将驱动器连接到Arduino Uno开发板上，使用连接线连接相应的引脚。
（3）连接电源，确保电源电压与驱动器要求的电压一致。
2. 编写控制程序（1）使用Arduino IDE编写程序，实现步进电机的正转、反转、调速等功能。
（2）通过串口监视器观察程序运行情况，调试程序。
3. 调试步进电机（1）测试步进电机的正转、反转功能，确保电机转动方向正确。
（2）调整步进电机的转速，观察电机运行状态，确保转速可调。
（3）测试步进电机的步距角，确保步进精度。
4. 实验数据分析（1）记录步进电机的正转、反转、调速等性能参数。
（2）分析步进电机的运行状态，评估其性能。
五、实验结果与分析1. 正转、反转测试步进电机正转、反转功能正常，转动方向正确。
2. 调速测试步进电机转速可调，调节范围在1-1000步/秒之间。
3. 步距角测试步进电机的步距角为1.8度，与理论值相符。
4. 实验数据分析步进电机的性能指标符合预期，可满足实验要求。
一、实验目的1. 了解步进电动机的工作原理和驱动方式。
2. 掌握步进电动机的驱动电路设计方法。
3. 熟悉步进电动机的控制程序编写和调试方法。
4. 掌握步进电动机的速度和方向控制方法。
二、实验器材1. 步进电动机一台2. 步进驱动器一台3. 单片机实验板一块4. 电源模块一块5. 连接线若干6. 示波器一台7. 电脑一台三、实验原理步进电动机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
步进电动机的驱动电路主要由驱动器和控制电路组成。
驱动器负责将单片机输出的脉冲信号转换为步进电动机所需的驱动信号，而控制电路则负责生成步进电动机所需的脉冲信号。
四、实验步骤1. 步进电动机驱动电路设计（1）根据步进电动机的型号和规格，选择合适的驱动器。
（2）设计驱动电路原理图，包括驱动器、单片机、电源模块等。
（3）焊接驱动电路，并检查无误。
2. 步进电动机控制程序编写（1）编写步进电动机控制程序，包括初始化、脉冲生成、速度和方向控制等模块。
（2）通过示波器观察脉冲信号的波形，确保脉冲信号符合步进电动机的要求。
（3）调试程序，确保步进电动机能够按照预期运行。
3. 步进电动机速度和方向控制（1）通过调整脉冲频率控制步进电动机的转速。
（2）通过改变脉冲信号的顺序控制步进电动机的转动方向。
（3）观察步进电动机在不同速度和方向下的运行情况，分析控制效果。
五、实验结果与分析1. 步进电动机驱动电路设计成功，步进电动机能够按照预期运行。
2. 步进电动机控制程序编写成功，能够实现速度和方向控制。
3. 通过调整脉冲频率，步进电动机的转速在0-300转/分钟范围内可调。
4. 通过改变脉冲信号的顺序，步进电动机的转动方向可在正转和反转之间切换。
5. 实验结果表明，步进电动机的速度和方向控制方法可行，控制效果良好。
六、实验总结本次实验成功地实现了步进电动机的驱动电路设计、控制程序编写和速度、方向控制。
步进电机实训报告步进电机是一种控制精度高、速度稳定的电动机，广泛应用于数控机床、印刷设备、机器人等领域。
为了更好地学习和了解步进电机的工作原理和控制方法，我们在实训课程中进行了相关的实验。
以下是我对步进电机实训的报告。
一、实训目的通过本次实训，我们的目标是：1.了解步进电机的基本原理和工作方式。
2.学习步进电机的控制方法，包括常用的全步进控制和半步进控制。
3.掌握使用驱动器控制步进电机的操作方法。
4.实践操作步进电机的编程控制。
二、实训内容1.步进电机原理的学习在实训前，我们首先对步进电机的原理进行了学习。
步进电机是一种开环控制的电机，它通过移动固定步长来达到精确控制位置的目的。
其原理是利用电磁场的相互作用驱动旋转。
2.步进电机的控制方法在实训中，我们学习了两种常用的步进电机控制方法，全步进和半步进。
全步进控制是通过依次激活步进电机的每个线圈来实现的。
半步进控制是在全步进的基础上，再控制每一步的子步进。
3.步进电机驱动器的使用在实验中，我们使用了步进电机驱动器来控制步进电机的运行。
驱动器可以根据输入的控制信号来确定步进电机的运转方式，如指定转向、旋转角度等。
4.步进电机编程控制最后，我们进行了编程实验进行步进电机的控制。
通过编写程序，我们可以实现控制步进电机的转向和角度，从而实现具体的应用。
三、实训过程1.初步了解步进电机的工作原理和构造。
在实训开始前，我们先进行了步进电机原理和构造的简要介绍，包括电机的基本组成部分和工作原理等。
2.学习步进电机的控制方法。
我们学习了全步进和半步进控制方法的原理和实现方式，了解了各自的特点和适用范围。
3.实际操作步进电机驱动器。
我们进行了驱动器的安装和设置，根据实验要求设置步进电机的参数，如转向、转速等。
4.编写程序进行步进电机控制。
通过编写程序，我们实现了步进电机的控制。
在程序中，我们可以设定电机的运转方式、旋转角度和速度等，并对其进行调试。
四、实训总结通过本次步进电机实训，我们深入了解了步进电机的原理和控制方法，学习了步进电机的驱动器使用和编程控制技术。
一、实训背景随着科技的飞速发展，步进电机在工业自动化、精密定位、医疗设备等领域得到了广泛的应用。
为了深入了解步进电机的原理和应用，提高自身的动手实践能力，我们进行了步进电机控制实训。
二、实训目标1. 理解步进电机的原理和工作方式。
2. 掌握步进电机的驱动方法和控制方法。
3. 学会使用单片机对步进电机进行编程和控制。
4. 提高团队协作能力和问题解决能力。
三、实训内容1. 步进电机原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的执行元件。
其特点是响应速度快、定位精度高、控制简单。
步进电机每输入一个脉冲信号，就转动一个固定的角度，称为步距角。
步距角的大小取决于电机的结构，常见的步距角有1.8度、0.9度等。
2. 步进电机驱动步进电机的驱动通常采用步进电机驱动器。
驱动器将单片机输出的脉冲信号转换为驱动步进电机的电流信号，实现对步进电机的控制。
常见的驱动器有L298、A4988等。
3. 单片机控制本实训采用AT89C51单片机作为控制核心。
通过编写程序，控制单片机输出脉冲信号，实现对步进电机的正转、反转、停止、速度等控制。
4. 实训步骤（1）搭建步进电机驱动电路，连接单片机、步进电机、按键等外围设备。
（2）编写程序，实现以下功能：- 正转、反转控制；- 速度控制；- 停止控制；- 按键控制。
（3）使用Proteus仿真软件进行程序调试，验证程序的正确性。
（4）将程序烧录到单片机中，进行实际硬件测试。
四、实训结果与分析1. 正转、反转控制通过编写程序，实现了对步进电机的正转和反转控制。
在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机按照设定的方向转动。
2. 速度控制通过调整脉冲信号的频率，实现了对步进电机转速的控制。
在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机的转速随脉冲频率的变化而变化。
3. 停止控制通过编写程序，实现了对步进电机的停止控制。
在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机在停止信号后立即停止转动。
步进电机实验报告1. 引言步进电机作为一种常见的电机类型，具有精确控制、低成本和小体积的优点，被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、机器人等领域。
本实验旨在通过实际搭建步进电机控制电路和编写控制程序，学习步进电机的基本原理和驱动方法，并了解步进电机在实际应用中的特点和限制。
2. 实验材料•步进电机•步进电机驱动器•Arduino开发板•连接线•电源3. 实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为角度和位置控制的电机。
它由定子和转子组成，定子由多组线圈组成，周围布有磁体，转子则由多个磁极组成。
步进电机通过逐步通电给定子线圈，从而产生磁场，吸引转子上的磁极，实现旋转运动。
步进电机有两种基本驱动方式：单相和双相驱动。
单相驱动是最简单的驱动方式，通过依次使两组线圈依次通电，以产生旋转的磁场。
双相驱动则是将线圈分成两组，可以同时通电，从而提高步进电机的转速和扭矩。
4. 实验步骤4.1 搭建电路首先，将步进电机驱动器连接到Arduino开发板上。
具体连接方式可以参考步进电机驱动器和Arduino开发板的接口定义。
然后，将步进电机连接到步进电机驱动器上。
根据步进电机和驱动器的规格说明，将步进电机的线圈分别连接到驱动器的相应端口上。
最后，将电源连接到步进电机驱动器上，确保步进电机可以获得足够的电源供应。
4.2 编写控制程序使用Arduino开发环境编写控制程序。
控制程序可以通过Arduino的GPIO口向步进电机驱动器发送相应的电平信号，控制步进电机的旋转。
具体的控制方式和步进电机驱动器的驱动方式有关，可以参考驱动器的说明文档。
4.3 运行实验上传控制程序到Arduino开发板上，并运行程序。
通过改变控制程序发送的电平信号，观察步进电机的旋转情况。
可以尝试不同的控制模式，比如单相驱动和双相驱动，观察步进电机的旋转速度和扭矩的变化。
5. 实验结果与分析通过实验观察步进电机的旋转情况，根据实际应用需求，可以得出以下结论：1.步进电机可以通过电脉冲信号精确控制旋转角度和位置，适用于需要精确定位的应用场景。
步进电机试验报告一、实验目的本实验的目的是通过对步进电机的测试和观察，了解步进电机的原理、特性和工作方式。
二、实验器材和材料1.步进电机2.驱动器3. Arduino开发板4.电源5.电压表6.实验线缆三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的电机。
它由定子、转子和驱动器组成。
通过输入的电脉冲信号，驱动器会以确定的角位移方式控制转子的运动。
四、实验步骤1.连接电源和驱动器，确保电源稳定工作。
2. 将驱动器与Arduino开发板连接。
3. 编写Arduino代码，控制步进电机的运动。
4.将步进电机的输出轴与测量装置相连接，以观察步进电机的运动情况。
5.开始实验，并记录实验数据。
6.分析实验数据，总结步进电机的特性和工作方式。
五、实验结果和数据分析在实验过程中，通过控制Arduino开发板发送不同频率的电脉冲信号给驱动器，观察步进电机的转动情况。
记录下实验数据后，我们进行了数据分析。
我们观察到步进电机在接收到电脉冲信号后，会按照既定的步进角度进行转动。
当电脉冲信号的频率越高时，步进电机的转动速度也越快。
当电脉冲信号的频率达到一定值时，步进电机会进入到连续转动状态。
此外，我们还观察到步进电机在停止接收电脉冲信号后，会停止转动并保持当前位置。
这种特性使得步进电机在需要精确定位的场合非常有用。
六、实验结论通过本次实验，我们进一步了解了步进电机的原理、特性和工作方式。
步进电机可以按照固定的步进角度进行精确控制，并且可以实现定位和定时任务。
在实际应用中，步进电机被广泛应用于打印机、数控机床、自动化设备等领域。
七、实验心得通过本次实验，我们对步进电机有了更深入的了解。
在实验过程中，我们不仅学习到了步进电机的原理和工作特性，还通过实际观察和数据分析，加深了对步进电机的认识。
同时，通过与Arduino开发板的结合，我们也更好地掌握了电脉冲信号控制步进电机的方法。
这对于我们今后的学习和实践都非常有帮助。
总之，本次实验使我们对步进电机有了全面的认识，对于今后的学习和应用都具有重要意义。
一、实验名称:
步进电机正反转训练
二、控制要求
要求实现电机的正转三圈, 反转三圈, 电机正转和反转的频率可不相同, 然后这样循环3次, 3次后电机停止转动。
三、PLC I/O地址分配表
PLC的I/O地址连接的外部设备
Y0 电机转向输出点控制转速点CP
Y1 电机的转速输出点控制转向点CW
四、程序梯形图
五、程序分析:
M11.M12、M13的波形图M21.M22.M23的波形图
电机正转的频率是20赫兹, 通过MOV指令送到D5中, 在电机正传三圈后, 电机反转, 反转的频率是40赫兹, 通过MOV指令送到D5中。
电机正转3次, 反转2次, 再通过M23得电进入正转, 重复上面的循环, 即电机正转后再反转, M23才得电一次, 所以可以加一个M23控制一个计数器计数, 当计数器计数到3时, 再通过计数器的常闭开关把M10线圈断电, 从而实现电机停止。
第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序，实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验，加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面：1. 步进电机驱动模块：常用的驱动模块有ULN2003、A4988等，它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机：单片机是整个控制系统的核心，负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机：步进电机分为单相、双相和三相等类型，本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板：例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块：例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接（1）将步进电机驱动模块的输入端（IN1、IN2、IN3、IN4）分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
（2）将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
（3）将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
（4）将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
（5）将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序（1）初始化单片机I/O端口，设置P1口为输出端口，P3.0口为输入端口，P2口为输出端口。
（2）编写按键扫描函数，用于读取按键状态。
（3）编写步进电机控制函数，实现正反转、转速和定位控制。
（4）编写主函数，实现以下功能：a. 初始化数码管显示；b. 读取按键状态；c. 根据按键状态调用步进电机控制函数；d. 更新数码管显示。
3. 调试程序（1）将程序烧写到单片机中；（2）打开电源，观察数码管显示和步进电机运行状态；（3）根据需要调整程序，实现不同的控制效果。
一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握通过微机控制步进电机的基本方法。
3. 了解步进电机在微机控制下的应用。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是步进角固定，控制精度高，响应速度快。
步进电机的工作原理是：当给步进电机输入一定频率的脉冲信号时，电机就会以一定的步进角进行旋转。
步进电机的控制方式主要有以下几种：1. 单相控制：将步进电机绕组分为A、B、C、D四相，每相依次通电，实现电机的旋转。
2. 双相控制：将步进电机绕组分为A、B两相，通过改变A、B两相的通电顺序，实现电机的旋转。
3. 四相控制：将步进电机绕组分为A、B、C、D四相，通过改变A、B、C、D四相的通电顺序，实现电机的旋转。
三、实验设备1. 微机：一台2. 步进电机驱动器：一台3. 步进电机：一台4. 编程软件：例如Keil、IAR等5. 连接线：若干四、实验内容1. 步进电机基本特性测试（1）观察步进电机在不同脉冲频率下的转动情况。
（2）观察步进电机在不同脉冲数下的转动角度。
2. 步进电机单相控制（1）编写程序，实现步进电机单相控制。
（2）测试步进电机单相控制下的转动情况。
3. 步进电机双相控制（1）编写程序，实现步进电机双相控制。
（2）测试步进电机双相控制下的转动情况。
4. 步进电机四相控制（1）编写程序，实现步进电机四相控制。
（2）测试步进电机四相控制下的转动情况。
5. 步进电机转速控制（1）编写程序，实现步进电机转速控制。
（2）测试步进电机在不同转速下的转动情况。
6. 步进电机转向控制（1）编写程序，实现步进电机转向控制。
（2）测试步进电机正转和反转的情况。
五、实验步骤1. 连接步进电机驱动器和步进电机。
2. 在微机上编写程序，实现步进电机的基本控制。
3. 编写程序，实现步进电机单相、双相、四相控制。
4. 编写程序，实现步进电机转速和转向控制。
5. 运行程序，观察步进电机的转动情况。
步进电机实验报告
Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
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。
可以用来驱动步进电机。
因本次使用的步进电机功率很小，所以可以直接使用一个ULN2003芯片进行驱动，如果是大功率的步进电机，是需要对应的驱动板的。
3. 五线四相步进电机
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。
注意图中5条线的颜色：蓝、粉、黄、橙、红，这个顺序很重要。
4. 电位器
电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻。
电位器通常由体和可移动的电刷组成。
当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电或。
实验原理：
通常电机的转子为，当电流流过时，定子绕组产生一矢量。
该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电，电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与成正比。
改变绕组通电的顺序，电机就会反转。
所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
工业使用的步进电机与本次实验使用的不同，下面图式两种不同款式的工业用步进电机：
使用步进电机前一定要仔细查看说明书，确认是四相还是两相，各个线怎样连接，
本次实验使用的步进电机是四相的，不同颜色的线定义如下图：
下面是电机的端口结构图，1,3为一组，2,4为一组，5号是共用的VCC。
ULN2003结构图如下：
硬件连接图如下：
实验内容：
1.准备好实验所需材料。
2.把Arduino、步进电机、驱动器、可调电源连接好。
3.编写控制程序。
4.把下载线连接到电脑上进行下载。
5.试验完成后整理好自己的材料。
实验结果与分析：
实验整体结果图如下：
可以观察到当转动电位器时，步进电机会随着转动。
当电位器停止转动时，步进电机也随之停止转动。
并且二者转动的方向一致。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：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（及步进角）。
你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；同时你也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。
在本实验中转动电位器就相当给步进电机加了一个脉冲信号。
实验小结：
通过此次的Arduino实验我们了解到步进电机是一种，它的工作原理是利用，将变成分时供电的，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。
本实验中由电位器的旋转变
化来控制其步进电机的电压变化，让其得到相应的脉冲信号来控制电机的转动。
同时还可以通过控制来控制电机转动的和，从而达到调速的目的。
同时通过查阅资料我们也知道了如今虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的，在常规下使用。
它必须由、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，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。
在这次实验过后不仅锻炼了我们的动手能力，同时实验的成功也为我们即将走上工作岗位增加了信心。
最后感谢老师能给我们这一次好的锻炼机会。
实验所用程序：
/*
* 步进电机跟随电位器旋转
* (或者其他传感器)使用0号模拟口输入
* 使用arduino IDE自带的库文件
*/
#include <>
// 这里设置步进电机旋转一圈是多少步
#define STEPS 100
// attached to设置步进电机的步数和引脚
Stepper stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11);
// 定义变量用来存储历史读数
int previous = 0;
void setup()
{
// 设置电机每分钟的转速为90步
(90);
}
void loop()
{
// 获取传感器读数
int val = analogRead(0);
// 移动步数为当前读数减去历史读数 (val - previous);
// 保存历史读数
previous = val;
}。
