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如何使用單片機精確控制步進電機?

如何用單片機控制步進電機

步進電機是機電控制中壹種常用的執行機構,它的用途是將電脈沖轉化為角位移,通俗地說:當步進驅動器接收到壹個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動壹個固定的角度(及步進角)。通過控制脈沖個數即可以控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

壹、步進電機常識

常見的步進電機分三種:永磁式(PM),反應式(VR)和混合式(HB),永磁式步進壹般為兩相,轉矩和體積較小,步進角壹般為7.5度或15度;反應式步進壹般為三相,可實現大轉矩輸出,步進角壹般為1.5度,但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80年代已被淘汰;混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相:兩相步進角壹般為1.8度而五相步進角壹般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

二、永磁式步進電機的控制

下面以電子愛好者業余制作中常用的永磁式步進電機為例,來介紹如何用單片機控制步進電機。圖1是35BY型永磁步進電機的外形圖,圖2是該電機的接線圖,從圖中可以看出,電機***有四組線圈,四組線圈的壹個端點連在壹起引出,這樣壹***有5根引出線。要使用步進電機轉動,只要輪流給各引出端通電即可。將COM端標識為C,只要AC、C、BC、C,輪流加電就能驅動步進電機運轉,加電的方式可以有多種,如果將COM端接正電源,那麽只要用開關元件(如三極管),將A、B、輪流接地。列出了該電機的壹些典型參數:表135BY48S03型步機電機參數型號步距角相數電壓電流電阻最大靜轉距定位轉距轉動慣量35BY48S03 7.5 4 12 0.26 47 180 65 2.5 有了這些參數,不難設計出控制電路,因其工作電壓為12V,最大電流為0.26A,因此用壹塊開路輸出達林頓驅動器(ULN2003)來作為驅動,通過P1.4~P1.7來控制各線圈的接通與切斷。開機時,P1.4~P1.7均為高電平,依次將P1.4~P1.7切換為低電平即可驅動步進電機運行,註意在切換之前將前壹個輸出引腳變為高電平。如果要改變電機的轉動速度只要改變兩次接通之間的時間,而要改變電機的轉動方向,只要改變各線圈接通的順序。

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