| 步进电机的单片机控制 |
| 步进电机的单片机控制： 步进电机是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。 步进电机的驱动电路根据控制信号工作。在步进电机的单片机控制中，控制信号由单片机产生。 其基本控制作用如下： 1、控制换相顺序 步进电机的通电换相顺序严格按照步进电机的工作方式进行。通常我们把通电换相这一过程称为脉冲分配。例如，四相步进电机的四相八拍工作方式，其各相通电的顺序为 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA（正转）或 DA-D-CD-C-BC-B-BA-A（反转），通电控制脉冲必须严格这一顺序分别控制A,B,C,D相的通电和断电。 2、控制步进电机的转向 如果按给定的工作方式正序通电换相，步进电机就正转；如果按反序通电换相，则步进电机就反转。 3、控制步进电机的速度 如果给定步进电机一个控制脉冲，它就转一步，再发一个控制脉冲，它就会再转一步。两个脉冲的间隔时间越短，步进电机就转得越快。因此，脉冲的频率决定了步进电机的转速。调整单片机发出脉冲的频率，就可以对步进电机进行调速。 步进电机的速度控制通过控制单片机发出的步进脉冲频率来实现。 1、软件延时方法 改变延时的时间长度就可以改变输出脉冲的频率，但这种方法使CPU长时间等待，无法进行其它工作，因此没有实用价值。 2、定时器中断方法 在中断服务子程序中进行脉冲输出操作，调整定时器的定时常数就可以实现调速。这种方法占用CPU时间较少，是一种比较实用的调速方法。 用单片机对步进电机进行速度控制，实际上就是控制每次换相的时间间隔。升速时，使脉冲频率逐渐升高，降速时则相反。 采用调延时子程序或定时器定时中断的方法可以实现时间控制。由于延时子程序占用大量CPU时间，因此实际应用中应采用定时器定时中断的方法进行时间控制。 四相步进电机: 齿距角： Qz ＝ 2π/ Z Z --- 转子的齿数 转子的齿数为50，则齿距角为 Qz ＝ 2π/ 50 ＝ 7.2° 步距角－－－转子走一步所转过的角度 步距角： Qn ＝ Qz/N ＝ 2π/NZ N --- 步进电机工作拍数 步进电机转速： n ＝ 60×f / N×Z （转/分） ； f ＝脉冲频率（Hz） 四相步进电机有三种运行状态： 1、步进电机为四相单四拍运行状态： 当电机绕组通电时序为A-B-C-D时为正转，通电时序为D-C-B-A时为反转。 N = 4 步距角： Qn ＝ Qz/N ＝ 2π/NZ ＝360/4*50＝1.8° 则步进电机转一圈所需步进数： 360°/ 1.8°＝200 （步进数） 2、步进电机为四相双四拍运行状态： 当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA时为正转，通电时序为DA-CD-BC-AB时为反转。 N = 4 步距角： Qn ＝ Qz/N ＝ 2π/NZ ＝360/4*50＝1.8° 则步进电机转一圈所需步进数： 360°/ 1.8°＝200 （步进数） 3、步进电机为四相八拍运行状态。 当电机绕组通电时序为A-AB-B-BC-C-CD-D-DA时为正转，通电时序为DA-D-CD-C-BC-B-BA-A时为反转。 N = 8 步距角： Qn ＝ Qz/N ＝ 2π/NZ ＝360/8*50＝0.9° 则步进电机转一圈所需步进数： 360°/ 0.9°＝400 （步进数） －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 电机控制电路的基本要求： －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 一、对电机控制电路的输入通道要采用光电耦合器隔离，避免单片机受到电磁干扰，又可以根据步进电机、直流电机的工作电压来选择使用适合电机工作的独立电源。 二、要有过流保护措施，最简单的方法，根据电机的工作电流来选择一款快速熔断保险管。 三、要适当选择驱动电机工作的器件。 |
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