基于51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制-

1、1基于基于51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制［摘要］［摘要］本課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是利用51單片機(jī)，達(dá)到控制步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、兩檔速度和狀態(tài)顯示的目的，使步進(jìn)電機(jī)控制更加靈活。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片采用ULN2803，ULN2803具有大電流、高電壓，外電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。利用四位數(shù)碼管增設(shè)電機(jī)狀態(tài)顯示功能，各項(xiàng)數(shù)據(jù)更直觀。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：步進(jìn)電機(jī)、數(shù)碼管、51單片機(jī)、ULN2803一步

2、進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路1.11.1什么是步進(jìn)電機(jī)什么是步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)也可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。1.2步進(jìn)電機(jī)的種類步進(jìn)電機(jī)的種類步進(jìn)電機(jī)分永磁式（PM）、反應(yīng)式（VR）、和混

3、合式（HB）三種。永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。1.31.3步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)1精度高一般的步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的35%，且不累積

4、?？稍趯拸V的頻率范圍內(nèi)通過(guò)改變脈沖頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動(dòng)等，這是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)2過(guò)載性好其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響，不像普通電機(jī)，當(dāng)負(fù)載加大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)速度下降的情況，所以步進(jìn)電機(jī)使用在對(duì)速度和位置都有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合；3控制方便步進(jìn)電機(jī)是以“步”為單位旋轉(zhuǎn)的，數(shù)字特征比較明顯，這樣就給計(jì)算機(jī)控制帶來(lái)了很大的方便，反過(guò)來(lái)，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)也為步進(jìn)電機(jī)開辟了更為廣闊的使用市3圖3所示的電路為四相混和型步進(jìn)電機(jī)晶體管驅(qū)動(dòng)電

5、路的基本方式。它的驅(qū)動(dòng)電壓是固定的。表1列出了全部步進(jìn)開關(guān)的邏輯時(shí)序。步數(shù)Q1Q2Q3Q41101021001301014011051010表1二方案設(shè)計(jì)與論證方案設(shè)計(jì)與論證2.2.1鍵盤設(shè)計(jì)鍵盤設(shè)計(jì)該系統(tǒng)中只運(yùn)用到三個(gè)控制按鈕，即“正反”，“換擋”，“啟?！保捎诎粹o較少，所以采用獨(dú)立鍵電路，這種按鍵電路的按鍵結(jié)構(gòu)相對(duì)行列式按鍵電路更簡(jiǎn)單，更使人易懂。2.22.2顯示電路設(shè)計(jì)顯示電路設(shè)計(jì)如圖2.31，采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)與個(gè)項(xiàng)