单片机控制步进电机的机理
单片机控制步进电机的机理
本材料详解步进电机的设计原理及其单片机操纵步进电机的特性。步进电机是数字控制电动机，它将差分信号转化成角位移，即给1个差分信号，步进电机就旋转1个视角，因而适于于单片机操纵。
步进电机可分成反应式步进电机、永磁式步进电机和混合式步进电机。步进电机差别于别的操纵电动机的较大特性是，这是根据输入脉冲讯号来开展操纵的，即电动机的总旋转视角由输入脉冲数决策，而电动机的转数由差分信号頻率决策。它具备测微仪的标记、部位及速率操纵、具标记维持力、姿势灵巧、开电路操纵无须依靠控制器标记、中中速时具有高转距、高信任性、微型、大功率等特点，使其具备普遍的运用。
一、步进电机的设计原理
步进电机是电气操纵中这种常见的电动执行器，它的用处是将电脉冲转换为角位移，它的的光耦电路依据操纵讯号工做，操纵讯号由单片机造成。当步进驱动器接受到1个差分信号，它就控制器步进电机按设置的方位旋转1个确定的视角，操纵换相次序，即接电源操纵脉宽务必严格按照必须次序各自操纵各相的导通。根据操纵脉宽数量即能够操纵角位移量，进而超过精确标记的目地。操纵步进电机的刹车，即给出工做方法正序换互通电，步进电机正转，若按反序接电源换相，则电动机就翻转。操纵步进电机的速率，即给步进电机发1个操纵脉宽，它就转一歩，再发1个脉宽，它会再转一歩，2个脉宽的间距越少，步进电机就转得很快。一起根据操纵脉宽頻率来操纵电动机旋转的速率和瞬时速度，进而超过变速的目地。深圳锐特机电是深圳知名的步进电机厂家www.szruitech.com/，
二、方案设计
本布置选用51单片机AT89C51(晶振頻率为12MHZ)对四相六线制步进电机(内电阻33欧，步进1.8度，额定电流12V)开展操纵。根据I/O口輸出的具备时序的方波做为步进电机的操纵讯号，讯号历经集成icULN2003控制器步进电机。ULN2003 是高击穿电压、大交流电达林顿成列，由7个硅NPN 达林顿管构成。ULN2003 的每两只达林顿都串连1个2.7K 的基极内阻,在5V 的工作频率下它能与TTL 和CMOS 集成运放立即相接，能够立即解决原来必须规范思维缓冲器来解决的数剧。ULN2003 工作频率高，工做交流电大，灌交流电达到500mA，而且可以在关态时承担50V 的电流，輸出还要在高负荷交流电串行运作。根据ULN2003组成步进电机的光耦电路，电路图如下图所示1如图。51的25-28口接ULN2003的1-4键入端。另一个，用健盘来对电动机的情况开展操纵，合用数码管显视电动机的转数，选用74LS164做为2位单独数码管的显示驱动。74LS164带锁存，应用串行接线方法能够节省I/O口資源。其电路图如图2如图。根据51的TXD和RXD口对CLK和DATA传送数据。
三、预期效果
将图1图2相互连接，使之保持：按住起动键，电动机转动，按住加1键，速率提升，按住减1键，速率减少，最大速率为100转/分，最少速率为25转/分，按住终止键，电动机转停。速率值在数码管上显视出去。
綜合左右选择的预案，总体步骤如下图所示3如图。
结束语
布置的步进电机基础能保持预期效果，历经调节和改动，但還是存在的问题，例如按旋钮的当时会出現不平稳状况，转数偶尔较为乱，显视偶尔也一些不梦想，后边的工做也是在手机app和系统配置等层面开展改动，以彻底超过预期效果。
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