基于c語(yǔ)言的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速-文庫(kù)吧
2025-05-16 15:30 本頁(yè)面
【正文】 極，每個(gè)磁極都有一個(gè)齒，即磁極本身，故四相步進(jìn)電機(jī)有四對(duì)磁極8個(gè)齒，其轉(zhuǎn)子有五個(gè)齒，分別稱為0,1,2,3,4,5齒。直流電源通過開關(guān)四個(gè)開關(guān)分別對(duì)步進(jìn)電機(jī)的A,B,C,D相繞組輪流通電。開始時(shí)，開關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極 產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，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)。2. 方案設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)電路的基本組成如圖1所示。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理是通過每相線圈中的電流的順序切換，來(lái)使電機(jī)作步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)來(lái)控制，所以調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁順序如圖24。表22 步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁順序 123456785++++++++4321按這種順序切換，步進(jìn)電機(jī)正方向旋轉(zhuǎn)。 8255芯片圖21 8255芯片引腳8255工作原理：8255有8條數(shù)據(jù)引腳D0～D7,它們?nèi)渴请p向,三態(tài),用來(lái)與數(shù)據(jù)總線相連接。另外,還有5條輸入控制引腳,分別是:① RESET: 復(fù)位輸入信號(hào),將梭魚哦內(nèi)部寄存器,包括控制寄存器清零,而且把A,B,C三個(gè)都設(shè)為輸入方式,對(duì)應(yīng)的PA7～PA0,PB7～PB0,PC7～PC0引腳均為高阻態(tài).② CS:芯片選中信號(hào),8255才被CPU選中. ③ A0和A1:,8255被選中,再由A0,A1的編碼決定選中通道A,B,C,還是控制寄存器.④ RD:,由CPU讀出8255的數(shù)據(jù)或者狀態(tài)信息.⑤ WR:,由CPU將數(shù)據(jù)或命令寫到8255.3. 硬件電路的工作原理 步進(jìn)電機(jī)硬件電路圖根據(jù)上述的設(shè)計(jì)方案，數(shù)據(jù)的輸出、輸入采用TDN實(shí)驗(yàn)箱上的8255單元完成。通過對(duì)每相線圈中的電流的順序切換（實(shí)驗(yàn)中的步進(jìn)電機(jī)有四相線圈，每次有二相線圈有電流，有電流的相順序變化），來(lái)使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)來(lái)控制，所以調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)的硬件線路圖如下圖31。 圖31 步進(jìn)電機(jī)硬件線路圖圖中PBPB1PB1PB1四個(gè)端口的各路電平步序如表32所示步序PB13PB12PB11PB10對(duì)應(yīng)B輸出值1000101H2001103H3001002H4011006H5010004H611000CH7100008H8100109H 表32 8255端口各路電平步序按表32寫出的電平步序編寫C語(yǔ)言程序。在一個(gè)通電循環(huán)內(nèi),步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角恒為一個(gè)齒距角。所以,可以通過改步進(jìn)電機(jī)通電循環(huán)次序來(lái)改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向,可以通過改變通電頻率來(lái)改變其角頻率。運(yùn)用8255芯片的輸出功能,通過編程實(shí)現(xiàn)輸出四個(gè)信號(hào)分別給步進(jìn)電機(jī)的四相A、B、C、D ,并通過輸出時(shí)信號(hào)的循環(huán)次序,來(lái)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及輸出信號(hào)的頻率以便設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。初始狀態(tài)時(shí)，開關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極 產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，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)。步進(jìn)電機(jī)在單單僅給予電壓時(shí)，電機(jī)是不會(huì)動(dòng)作的，必須由脈沖產(chǎn)生器提供位置(脈波數(shù))、速度的脈沖信號(hào)指令，以及驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電流流過電機(jī)內(nèi)部線圈、依順序切換激磁相序的方式
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