測控電路課程設計--步進電機控制器設計-文庫吧
2025-05-16 05:35 本頁面
【正文】 次類推， A、 B、 C、 D 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著 A、 B、 C、 D方向轉(zhuǎn)動。 四相步進電機按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動力矩又可以提高控制精度。 單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時序與波形分別如圖 、 b、 c所示： 步進電機驅(qū)動方案選擇 步進電動機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進電動機驅(qū)動器，如圖 2所示，它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現(xiàn)。驅(qū)動單元與步進電動機直接耦合，也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口，這里予以簡單介紹。 步進電動機驅(qū)動控制器示例圖 1） H 橋驅(qū)動方式 ， 驅(qū)動電路如下： 5 其中 V1,V2,V3,V4分別是步進電機四個相的控制端，分別接單片機的 。 。 。 端口，當單片機的相應口輸出一個高電平時會使 NPN型的三極管導通， D1， D2， D3， D4分別是四個續(xù)流二極管，因為步進電機是一個感性器件，在斷電時會產(chǎn)生一個瞬間的高壓，這不利于三極管，所以加入了續(xù)流二極管的保護電路。 2） ULN2021A 集成功率驅(qū)動芯片 ULN2021 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能 ULN 是集成達林頓管 IC， 內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅(qū)動繼電器。它是雙列 16 腳封裝 ,NPN 晶體管矩陣 ,最大驅(qū)動電壓 =50V,電流 =500mA,輸入 電壓 =5VTTL COMS,由達林頓管組成驅(qū)動電路。 ULN 是 集成達林頓管 IC,內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管 ,它的輸出端允許通過電流為 200mA，飽和壓降 VCE 約 1V 左右，耐壓 BVCEO 約為 36V。用戶輸出口的外接負載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動低壓燈泡。通常單片機驅(qū)動ULN2021 時，上拉 2K 的電阻較為合適，同時， COM 引腳應該懸空或接電源。 ULN2021 是一個非門電路，包含 7 個單元， 單 獨每個單元驅(qū)動電流最大可達， 9 腳可以懸空。 比如 1 腳輸入， 16 腳輸出，你的負載接在 VCC 與 16 腳之間，不用 9 腳。 uln2021 的作用： ULN2021 是大電流驅(qū)動陣列 ,多用于單片機、智能儀表、 PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域?qū)動繼電器等負載。輸入 5VTTL 電平，輸出6 可達 500mA/50V。 ULN2021 是高耐壓、大電流達林頓陳列 ,由七個硅 NPN 達林頓管組成。該電路的特點如下 : ULN2021 的每一對達林頓都串聯(lián)一個 的基極電阻 ,在 5V 的工作電壓下它能與 TTL和 CMOS 電路直接相連 ,可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器。 ULN2021 是高 壓大電流達林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品 ,具有電流增益高、 工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點 ,適應于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng) ULN2021A 原理框圖 為了提高動手能力和更多更好地了解步進電機的驅(qū)動原理和方法，所以決定H橋驅(qū)動和 ULN2021 芯片驅(qū)動兩種方式進行試驗，對單片機的控制輸出口同時接上兩個驅(qū)動電路，對不同驅(qū)動方式分別有自己單獨的步進電機接口，這樣就擺脫了單片機同時驅(qū)動兩個電機功率不足的問題。 單片機控制系統(tǒng) 采用 AT89C52 單片機 AT89C52 ATMEL 是一種低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機．片
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