单片机综合学习系统之步进电机控制Word格式文档下载.docx

1、步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制。步进电机分类与结构现在比较常用的步进电机分为三种：反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）。本章节以反应式步进电机为例，介绍其基本原理与应用方法。反应式步进电机可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。常用小型步进电机的实物如图1所示。图1步进电机实物图图2 步进电机内部图步进电机现场应用驱动电路综合系统使用的是小型步进电机，对电压和电流要求不是很高，为了说明应用原理，故采用最

2、简单的驱动电路，目的在于验证步进电机的使用，在正式工业控制中还需在此基础上改进。一般的驱动电路可以用图3的形式。图3 一般驱动电路在实际应用中一般驱动路数不止一路，用上图的分立电路体积大，很多场合用现成的集成电路作为多路驱动。常用的小型步进电机驱动电路可以用ULN2003或ULN2803。本书配套实验板上用的是ULN2003。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。ULN2003A由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成，具有同时驱动7组负载的能力，为单片双极型大功率

3、高速集成电路。ULN2003内部结构及等效电路图如图4：图4 ULN2003内部框图及等效电路图ULN2003A型高压大电流达林顿晶体管阵列电路的典型应用电路框图如图5所示。钳位二极管用于保护线圈通断时的反电动势击穿集成电路，可以看出，该电路的应用非常简单。图5 典型应用图实现功能：开发板上电时电机正转，按住51单片机综合学习系统上的按键SW20（P14）时反转。图6 步进电机实验演示图电机正反转的环形脉冲分配表如下：步数P00P01P02P03AB/A/B1234表1：正转环形脉冲分配表表2：反转环形脉冲分配表硬件原理图图7 硬件原理图程序流程图图8 软件流程图软件代码/*/*杭州晶控电子有

4、限公司*/*/*步进电机演示程序*/*目标器件：AT89S51*/*晶振:11.0592MHZ*/*编译环境：Keil 7.50A*/*包含头文件*/#include /*端口定义*/sbit key = P14;/*函数功能:延时子程序入口参数:出口参数:*/void delay（void）int k;for（k=0;k2000;k+）;主程序void main（）P0=0x00;/输出全高key=1;/按键置输入状态while（1）/主循环if（key=1）/无键按下正转P0=0xFC;/1100delay（）;P0=0xF6;/0110P0=0xF3;/0011P0=0xF9;/1001else/有键按下反转相信看到这里，你应该可以理解步进电机控制的原理是怎么样的了，你也可以根据自己的需要来设定步进电机的转动轨迹。由于篇幅有限，读者朋友可以通过网站或电子邮件一起交流与学习。在下几期中，我们将陆续介绍51单片机综合学习系统的其它功能原理与应用。