測控電路課程設(shè)計(jì)--步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)-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(huì)沿著 A、 B、 C、 D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 四相步進(jìn)電機(jī)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(dòng)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(dòng)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(shí)序與波形分別如圖 、 b、 c所示： 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案選擇 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，如圖 2所示，它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、保護(hù)單元等組成。圖中點(diǎn)劃線所包圍的二個(gè)單元可以用微機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)單元與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接耦合，也可理解成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制器的功率接口，這里予以簡單介紹。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器示例圖 1） H 橋驅(qū)動(dòng)方式 ， 驅(qū)動(dòng)電路如下： 5 其中 V1,V2,V3,V4分別是步進(jìn)電機(jī)四個(gè)相的控制端，分別接單片機(jī)的 。 。 。 端口，當(dāng)單片機(jī)的相應(yīng)口輸出一個(gè)高電平時(shí)會(huì)使 NPN型的三極管導(dǎo)通， D1， D2， D3， D4分別是四個(gè)續(xù)流二極管，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)是一個(gè)感性器件，在斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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(hù)電路。 2） ULN2021A 集成功率驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2021 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能 ULN 是集成達(dá)林頓管 IC， 內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢的二極管，可用來驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列 16 腳封裝 ,NPN 晶體管矩陣 ,最大驅(qū)動(dòng)電壓 =50V,電流 =500mA,輸入 電壓 =5VTTL COMS,由達(dá)林頓管組成驅(qū)動(dòng)電路。 ULN 是 集成達(dá)林頓管 IC,內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)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(fù)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(dòng)繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。通常單片機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2021 時(shí)，上拉 2K 的電阻較為合適，同時(shí)， COM 引腳應(yīng)該懸空或接電源。 ULN2021 是一個(gè)非門電路，包含 7 個(gè)單元， 單 獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)， 9 腳可以懸空。 比如 1 腳輸入， 16 腳輸出，你的負(fù)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(dòng)陣列 ,多用于單片機(jī)、智能儀表、 PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域?qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。輸入 5VTTL 電平，輸出6 可達(dá) 500mA/50V。 ULN2021 是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列 ,由七個(gè)硅 NPN 達(dá)林頓管組成。該電路的特點(diǎn)如下 : ULN2021 的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè) 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(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器。 ULN2021 是高 壓大電流達(dá)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(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn) ,適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng) ULN2021A 原理框圖 為了提高動(dòng)手能力和更多更好地了解步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理和方法，所以決定H橋驅(qū)動(dòng)和 ULN2021 芯片驅(qū)動(dòng)兩種方式進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)單片機(jī)的控制輸出口同時(shí)接上兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)不同驅(qū)動(dòng)方式分別有自己單獨(dú)的步進(jìn)電機(jī)接口，這樣就擺脫了單片機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)功率不足的問題。 單片機(jī)控制系統(tǒng) 采用 AT89C52 單片機(jī) AT89C52 ATMEL 是一種低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)．片
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