《步進(jìn)電機(jī)控制》word版-文庫吧
2025-08-02 05:26 本頁面
【正文】 a. 單四拍 b. 雙四拍 c八拍 步進(jìn)電機(jī)實(shí)際上是一個(gè)數(shù)字\角度轉(zhuǎn)換器，也是一個(gè)串行的數(shù)\模轉(zhuǎn)換器。步進(jìn)電機(jī)的基本控制包括啟?？刂?、轉(zhuǎn)向控制、速度控制、換向控制4 個(gè)方面。從結(jié)構(gòu)上看 ,步進(jìn)電機(jī)分為三相、四相、五相等類型 ,本次設(shè)計(jì)的是四相電機(jī)。四相步進(jìn)電機(jī)的工作方式有單四拍、雙四拍和單雙八拍3 種 。2. 步進(jìn)電機(jī)的啟?？刂? 步進(jìn)電機(jī)由于其電氣特性,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有步進(jìn)感 ,即振動(dòng)感。為了使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑 減小振動(dòng) ,可在步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的上升沿和下降沿采用細(xì)分的梯形波 ,可以減小步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角 ,提高電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。在步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí) ,為了防止因慣性而使電機(jī)軸產(chǎn)生順滑 ,則需采用合適的鎖定波形 ,產(chǎn)生鎖定磁力矩 ,鎖定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸 ,使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。3. 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制 如果給定工作方式正序換相通電 ,步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。若步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁方式為單四拍，即 A B –C D。如果按反序通電換相 ,即則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。其他方式情況類似。步 序 控 制 位 工 作 狀 態(tài) 控 制 模 型 D相C相 B相 A相 100000001A01H200000010B02H300000100C04H400001000D08H 如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖 ,它就轉(zhuǎn)一步 ,再發(fā)一個(gè)脈沖 ,它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。2 個(gè)脈沖的間隔越短 ,步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整送給步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率 ,就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。步進(jìn)電機(jī)換向時(shí) ,一定要在電機(jī)減速停止或降到突跳頻率范圍之內(nèi)再換向 ,以免產(chǎn)生較大的沖擊而損壞電機(jī)。換向信號(hào)一定要在前一個(gè)方向的最后一個(gè)脈沖結(jié)束后以及下一個(gè)方向的第1 個(gè)脈沖前發(fā)出。對(duì)于脈沖的設(shè)計(jì)主要要求要有一定的脈沖寬度(一般不小于5μs)、脈沖序列的均勻度及高低電平方式。在某一高速下的正、反向切換實(shí)質(zhì)包含了減速→換向→加速3 個(gè)過程。此次我們所設(shè)計(jì)的是一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，主要由單片機(jī)80C51，4相步進(jìn)電機(jī)，7段數(shù)碼管，及一些其他相關(guān)元件設(shè)計(jì)而成?？梢酝ㄟ^開關(guān)來控制系統(tǒng)的啟/停工作，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用鍵盤來控制方向，同樣由鍵盤來選擇工作模式，最后根據(jù)思路所設(shè)計(jì)出來的硬件圖設(shè)計(jì)相適應(yīng)的軟件。詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟將在下面說明。 四硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)四相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)要求系統(tǒng)具有如下功能：（1）由I/O口產(chǎn)生的時(shí)序方波作為電機(jī)控制信號(hào)（2）信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)（3）電機(jī)的狀態(tài)通過鍵盤控制，包括正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速，停止。 根據(jù)要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框圖如下：80C51時(shí)鐘電路鍵盤控制控制端口UNL2003驅(qū)動(dòng)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)2. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （1）步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 其中1B、2B、3B、（2）鍵盤電路： 鍵盤電路開關(guān)未按下是，各位被拉成高電平，某一開關(guān)按下后，該位變成低電平，通過按鍵判別程序可判別哪一鍵按下（3）時(shí)鐘晶振電路： 時(shí)鐘晶振電路圖（4） 系統(tǒng)總圖如下：按系統(tǒng)硬件總圖連線，將程序輸入電腦并與試驗(yàn)箱相連，通過偉福2000就可以進(jìn)行試驗(yàn)了，經(jīng)過幾次嘗試和調(diào)整，基本可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求。 五系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 按硬件圖連接好電路以后，開始寫程序，并運(yùn)行程序，1鍵為啟動(dòng)，2鍵為停止，3鍵為減速，四鍵為加速，5鍵為正轉(zhuǎn)，6鍵為反轉(zhuǎn)，，,然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行個(gè)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。具體的程序流程圖如下所示： 主程序流程圖 鍵盤掃描流程圖 主程序主程序主要完成了對(duì)系統(tǒng)各個(gè)初值的設(shè)置，并不斷的進(jìn)行待機(jī)鍵盤掃描OUTBIT equ 08002hIN equ 08001h StepA equ 01H StepB equ 02H StepC equ 04H StepD equ 08Horg 0000hljmp startorg 001bhljmp t1intorg 0100hstart: mov p1, 0h mov sp, 70hloops: mov tmod,10h mov r6,10H mov tl1,0b0h mov th1,03ch setb ea setb et1 xunhuan: lcall Anjian sjmp xunhuan 按鍵程序本次設(shè)計(jì)中使用的是獨(dú)立式鍵盤，首先需要輸入選通的列信號(hào)，然后讀出行信號(hào)，通過兩者的結(jié)果，計(jì)算出是那個(gè)按鍵被按下，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的按鍵子程序。TestKey: mov dptr, OUTBIT mov a, 0
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