【正文】 頂部呈凹形，致使電機的輸出轉矩有所下降 且需要雙電源供電。 5 細分驅動：它是將電機繞組中的電流細分，由常規(guī)的矩形波供電改為階梯波供電。近幾年來，由于微處理機技術的發(fā)展，細分驅動技術在驅動器中獲得了廣泛應用。 4 控制電路主要由 AT89C51 單片機、晶振電路、地 址鎖存器、譯碼器、EEPROM 存儲器及液晶顯示芯片 ST7920，單片機是控制系統(tǒng)的核心。步進電機驅動系統(tǒng)的性能，除與電機本身的性能有關外，也在很大程度上取決于驅動器的優(yōu)劣?？刂破鞯姆较蛐盘枦Q定步進電機的順時針或逆時針旋轉。功率驅動電路向步進電機控制繞組輸入電流，使其勵磁形成空間旋轉磁場，驅動轉子運動。 2 步進電機各相繞組都是在鐵心上的線圈， 所以都有比較大的電感。繞組導通和截止過程都會產生較大的反電勢，而截止時的反電勢將對驅動器功率器件的安全產生十分有害的影響，使整個系統(tǒng)的使用受到影響。這些電勢與外加電壓共同作用于功率器件。 混合式步進電機的驅動電路分類和性能比較 與反應式和永磁式相比，混合式步進電機運行特性具有很多優(yōu)點，在國外已是步進電機系列的主流。在步進電機發(fā)展的初期，電子技術發(fā)展水平有限，為了簡化驅動電路，采用單極性電路。 圖 1 單極性驅動電路 隨著電子技術的發(fā)展，電子元器件價格的降低，雙極性驅動電路的實現(xiàn)變得容易，成本也增加不多，因此現(xiàn)在絕大多數混合式步進電機使用雙極性驅動。電機每一相繞組需四只開關管驅動，驅動器成本比較高。星形接法時，二相繞組串聯(lián)起來一起跨接到功放電源上，每相繞組的端電壓大約只有功放級電壓的一半，因此系統(tǒng)運行的高頻特性和動態(tài)性能，比用 H 橋式驅動 電路時低。這兩種接法共同的特點在于，電機三相電流不是獨立可調的，根據基爾霍夫定理，電機三相電流必須滿足一個約束方程： 圖 3 三相電機多相橋驅動的三角形和星形接法 單電壓驅動方式 單電 壓驅動方式是指步進電機繞組上加上恒定的電壓 V，這種驅動方式的電路相當簡單，流經繞組中的電流以時間常數 L/R L 為繞組的電感， R 為繞組的電阻 上升，直到達到額定電流 I V/R。缺點是串入電阻將加大功耗，降低功放 電路的功率，必須具備相應的散熱條件才能保證電路穩(wěn)定可靠的工作。 高低壓驅動的設計思想是不論電動機的工作頻率如何，在導通相的前沿用高電壓供電來提高電流的前沿上升率，而在前沿 過后用低電壓來維持繞組的電流。但是也存在著低頻振蕩加劇，波形呈凹形，驅動電源和大功率管數量加倍，成本上升的缺點。 斬波驅動中，雖然電路較復雜，但是由于驅動電壓較高，電機繞組回路又沒有串入電阻，整個系統(tǒng)功耗下降很多，所以電流上升快。但是，恒流斬波技術不能解決步進電機本身所固有的低頻振動問題，無法克服步進電機因受步距角限制而不能實現(xiàn)多種步距角控制的缺陷。而固定開關頻率型在電磁噪聲和輸出電流諧波方面具有優(yōu)勢。 Intel 公司一直致力于 單片機的開發(fā)研究，不斷推出了許多功能更多，使用更方便的單片機系列，1980 年在 MCS48 的基礎之上推出了完善的、典型的單片機系列 MCS51。圖 8 給出了它的最小系統(tǒng)電路圖。紅外遙控系統(tǒng)一般由紅外發(fā)射裝置和紅外接收設備兩大部分組成。已調制的信號為斷續(xù)的等幅信號（調制載波信號），信號波形如圖 9 所示。從 8 條數據線（ 2SW12SW8）輸入的開關狀態(tài)信號被 74LS147 編碼為 4 線 BCD 碼（ 8421），再送 MC145026，形成串行編碼信號輸出到 NE555，產生調制、載波輸出。圖中僅采用了 0和“開路”這兩個狀態(tài)， MC145026 的地址設置應與解碼器 MC145027 配對，否則不能解碼。接收振蕩頻率應與發(fā)射振蕩頻率相同。因為它的輸出信號與解碼器的輸入信號反向，故加三極管 Q1 作為反相器。 LCD 顯示電路 ST7920 是臺灣矽創(chuàng)電子公司生產的中文圖形控制芯片，它是一種內置 128 64－ 12 漢字圖形點陣的液晶顯示控制模塊，用于顯示 漢字及圖形。 ST7920 的主要技術參數和顯示特性如下： 電源： VDD － ～＋ ＋ 5V 內置升壓電路，一般無需負壓 ；功耗：正常模式： 450μＡ，睡眠模式： 3μ A，低功耗模式： 30μ A；顯示內容： 128 列 64 行；顯示顏色：黃綠；顯示角度： 6： 00 鐘直視； LCD 類型： STN；與 MCU接口： 8 位并行／ 3 位串行；配置有 LED 背光 顯示功能；帶有自動啟動復位按鈕 reset ； 軟件功能設置：畫面清除、光標顯示／隱藏、光標歸位、顯示打開／關閉、顯示字符閃爍、光標移位、顯示移位、垂直畫面旋轉、反白顯示、液晶睡眠／喚醒、關閉顯示、自定義字符、睡眠模式等。 在本設 計中由于液晶顯示占用了 80C51 的大量資源，考慮到端口擴展與存儲器擴展的成本問題，采用雙機通信既方便又實惠。 AT89C2051 選用頻率 2MHz 的晶振，選用較高晶振的目的是為了在方式 2 下盡量減小 AT89C2051 對上位機脈沖信號周期的影響。與續(xù)流二極管串聯(lián)的 200Ω電阻可減小回路的放電時間常數，使繞組中電流脈沖的后沿變陡，電流下降時間變小，也起到提高高頻工作性能的作用。 LM257 內部包含 52kHz 振蕩器、 基準穩(wěn)壓電路、熱關斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內部穩(wěn)壓電路等。介紹了驅動器的控制面板并用圖片展示了所做的驅動器的外殼和內部電路板結構。 實驗儀器： 1 兩相混合式步進電動機本體實 物圖如下圖 22 所示。 3 驅動方向檢測：由遙控器通過控制菜單發(fā)出正 /反轉運行指令，電機能按照指令要求以正確的方向運行。 2 硬件方面很好地運用了單片機和可編程邏輯器件 進行控制，運用光電隔離、提高了電路的抗干擾能力。 2 能控制單極性跟雙極性兩種步進電機。從她那里，我感覺不僅僅學到的是專業(yè)知識，還學習到了工作的態(tài)度以及對事業(yè)的追求，這將對以后出身社會，參加工作起著非常重要的作用。此次畢業(yè)設計才會順利完成。在此，向他們以及支持和幫助過此次設計編寫的人表示衷心的感謝。這使得系統(tǒng)擴展起來比較方便，系統(tǒng)可移植性高，增加了系統(tǒng)的靈活性和可靠性，具有廣泛的適應性。 3 通過外部遙控器輸入正 /反轉運行信號和不同的運行方式信號對系統(tǒng)性能進行測試，得出相應的結論。重點對四相式步進電機，研究了它的結構特點、運行特性和數學模型的建立。測試結果表明，當系統(tǒng)輸入電壓為 12V～ 50V 時，電機空載運轉正常，系統(tǒng)中的各種電源工作可靠， 符合系統(tǒng)預設要求。 概述 這部分主要是對該二相混合式步進電機驅動器的性能進行測試，檢測它是否能完成設定的一些任務，是否能達到預定的技術指標。將輸出電壓分壓電阻網絡的輸出同內部基準穩(wěn)壓值 進行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。 電源電路 LM2575系列是美國國家半導體公司生產的 3A電流輸出降壓開關型集成穩(wěn)壓電路，它內含固定頻率振蕩器（ 52kHz）和基準穩(wěn)壓器（ ），并具有完善的保護電路，包括電流限制及熱關斷電路等，利用該 器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩(wěn)壓電路。D1~D4 為續(xù)流二極管，使電機繞組產生的反電動勢通過續(xù)流二極管（ D1~D4）而衰減掉，從而保護了功率管 TIP122 不受損壞。使步進電 機隨著不同的脈沖信號分別作正轉、反轉、加速、減速和停止等動作。 8051 單片機自備串行接口，為機間通信提供了極為便利的條件。 為了能夠簡單、有效地顯示漢字和圖形，該模塊內部設計有 2MB 的中文字型CGROM 和 64 256 點陣的 GDRAM 繪圖區(qū)域；同時，該模塊還提供有 4 組可編程控制的 16 16 點陣造字空間；除此之外，為了適應多種微處理器和單片機接口的需要，該模塊還提供了 4 位并行、 8 位并行、 2 線串行以及 3 線串行等多種接口方式。將 VT 信號反向，即可產生中斷信號（ INT0），向 CPU 申請中斷。與 MC145026 編碼器配套的解碼器為 MC145027。紅外發(fā)射電路板到接收器（在主板上）的距離應在 10m 以內，以保證信號的可靠收 /發(fā)。 MC145026 發(fā)送串行編碼脈沖。用 MC145026 做編碼器。該電路采用調幅方式，載波信號頻率采用最常用的 38KHZ。與可見光不同，其波長為 850