【正文】 它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。電機出廠時給出了一個步距角的值 ,如 86BYG250A 型電機給出的值為 176?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的。最后 使用單片機以軟件方式 配合有關(guān)芯片和電路元件 驅(qū)動步進電機，通過 C 語言 編程方法，對步進電機的轉(zhuǎn)速、 轉(zhuǎn)動方向 等進行控制使其在一定范圍下運行 ， 方便靈活地控制步進電機的運行狀態(tài)，以 簡單的對步進電機的工作方式進行個性化 制作 ，以 滿足不同用戶的要求。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。它廣泛用于消費類產(chǎn)品（打印機、照相機）、工業(yè)控制（數(shù)控機床、工業(yè)機器人）、醫(yī)療器械等機電產(chǎn)品中。如果在機械結(jié)構(gòu)中再配以滾珠絲杠，那步進電機的高精度轉(zhuǎn)角就可以轉(zhuǎn)換為高精度直線位移，這在以精度為要求的現(xiàn)代機械控制中是極其重要的一點。 At last I have maken the necessary cricuit analysis and pleted the production of molding with making the circuit to work, reverse, accelerate and decelerate . Keywords: 80C51 singlechip microputer。分別概括的介紹了單片機和步進電機以及步進電機的各種驅(qū)動方案；對一款四相步進電機以及 80C51 單片機的功能參數(shù)和一種驅(qū)動方式的優(yōu)點特點，以及其選擇原因進行了必要的說明；對基于 80C51單片機的步進電機控制系統(tǒng)的原理進行了介紹；根據(jù) 80C51 單片機和步進電機的原理以及特點和參數(shù)選擇了其他元件，并且建立了相應(yīng)的電路圖；進行了必要的電路分析說明，并將這個電路圖制作成型，使其工作，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，加速減速等功能。 關(guān) 鍵詞 ： 80C51 單片機；步進電機；驅(qū)動；控制 SINGLE CHIP MICROCOMPUTERBASED DRIVING of STEPPING MOTOR ABSTRACT This paper introduces based on the 80C51 monolithic stepping motor control system design. In this paper, the characters of microputer of respectively and stepping motor and all kinds of stepping motor driver project。 Stepping motor。 隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在各個經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。研究步進電機的控制方法，對提高控制精度 和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。鑒于上述情況，本文決定以四相混合式步進電機為例敘述其基本工作原理及設(shè)計簡單的驅(qū)動程序。 中間 2 對可 能發(fā)生的問題進行論述，并提出解決方法。同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 /176。 步進電機的相數(shù)：是指電機內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。 /176。如果使用細分驅(qū)動器，則“相數(shù)”將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動器上改變細分數(shù)，就可以改變步距角。比如，當人們說 的步進 電機 ,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為 的步進電機。 4． 步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。 步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進電機本身技術(shù)的提高，步進電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 2． 永磁式 步進電動機 (PM)。它有時也稱作永磁感應(yīng)子式 步進電動機 。而 4 0、 3號齒和 A、 B 相繞組產(chǎn)生錯齒， 5 號齒就和 A、 D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。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。圖中點劃線所 包圍的二個單元可以用微機控制來實現(xiàn)。 Rs對 步進電動機 單步響應(yīng) 的改善如圖 32。圖中，功率管TH和二極管 DL構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換電路。 圖 33 雙電壓功率驅(qū)動接口 高低壓功率驅(qū)動接口 圖 34 高低壓功率驅(qū)動接口 高低壓功率驅(qū)動接口如圖 34所示。圖中，高壓管 VTH的導(dǎo)通時間 tl不能太大，也不能太小，太大時，電機電流過載；太小時，動態(tài)性能改善不明顯。使電機具有恒轉(zhuǎn)矩輸出特性。當電流不大時， VT1和 VT2同時受控于走步脈沖，當電流超過恒流給定的數(shù)值， VT2被封鎖，電源 U被切除。如此反復(fù)，電機繞組電流就穩(wěn)定在由給定電平所決定的數(shù)值上，形成小小的鋸齒波，如圖35 所示。 集成功率驅(qū)動接口 及驅(qū)動芯片的選擇 目前已有多種用于 小功率步進電動機的集成功率驅(qū)動接口電路可供選用。 9 圖 36 ULN2021邏輯圖 圖 37 ULN2021內(nèi)部電路圖 由圖 3 圖 37 可知， ULN2021A 其本質(zhì)是一個基于三極管的非門電路芯片。而其中 MCS51 系列單 片機更是以抗干擾能力強、對環(huán)境要求不高、靈活性強等別的系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點被廣泛使用。其它廠商以 8051 為基核開發(fā)出的 CMOS 工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為 80C51 系列?？蓪崿F(xiàn)兩個由軟件選擇的節(jié)電模式，空閑模式和掉電模式，空閑模式凍結(jié) CPU 但 RAM 定時器，串口和中斷系統(tǒng)仍然工作掉電模式保存 RAM 的內(nèi)容 但是凍結(jié)振蕩器 導(dǎo)致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。 P0 口的每一位口線可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載。 當 CPU 不對 P3 口進行字節(jié)或位尋址時，內(nèi)部硬件自動將口鎖存器的 Q 端置 1。 ALE/PROG : 編程脈沖 PSEN : 外部程序存儲器讀選通信號，在讀外部 ROM 時 PSEN 是低電平有效，以實現(xiàn)對 ROM 的讀操作。按鈕和單片機的控制信號通過驅(qū)動電路，輸入至步進電機，控制步進電機的速度和方向。 四相線圈的 控制信 號輸入端按順序 依次 為藍、粉、黃、橙。 控制信號功率的放大 單片機不能直接驅(qū)動步進電機，這是由于單片機 I/O 接口輸出功率很小，輸出信號不穩(wěn)定。因此，當輸入信號為高電平時 ，三極管導(dǎo)通， 這時 負載左端， 即 芯片的信號輸出端為低電平 ，因此 ULN2021A 為反相輸出 。綜上，將單片機 四個 I/O 接口連接至 ULN2021A 輸入接口， 就將控制步進電機的信號放大反相。 表 42 單片機 輸 出 信號分布表 輸出接口 對應(yīng) 導(dǎo)線顏色 分配順序 一 二 三 四 橙 0 0 1 1 黃 0 1 1 0 粉 1 1 0 0 藍 1 0 0 1 對應(yīng) 16進制數(shù) 0xF3 0xF6 0xFc 0xF9 16 根據(jù)以上輸出信號的描述，指定其系統(tǒng)流程圖為 圖 46 驅(qū)動程序流程圖 根據(jù)以上輸出信號的描述 以及過程流程圖 46， 相應(yīng)的 單片機 C 語言 編寫為： include sbit FR=P1^0。 2 對應(yīng)步進電機加速控制按鈕 */ int p。it。 } void main()/*主函數(shù) */ 上電 斷電 反向 減速 電機轉(zhuǎn)動 FR 按鍵是否按下 開始 slow 按鍵是否按下 fast 按鍵是否按下 結(jié)束 加速 17 { P0=0x00。 delay(p)。 delay(p)。 /*減速按鍵防抖 */ if(slow==0) p=p+5。} } else/*當 長 按下按鈕 FR時步進電機反向轉(zhuǎn)動 */ { 18 P2=0xF3。 P2=0xFc。 } } } 程序說明：當系統(tǒng)上電以后，單片機開始工作，輸出控制信號。按下按鍵 fast 后步進電機加速轉(zhuǎn)動。步進電機收到控制信號后開始工作。 以下圖 47為實現(xiàn)以上功能所需要的電路原理圖，及電路原理圖各個元件在電路中的具體功能作用，如表 43。工作過程是，當系統(tǒng)上電時極性電容充電， Reset 管腳為高電平。 EA 管腳加高電平，表示單片機尋址地址為內(nèi)置儲存器。 圖 410 按鍵開關(guān)部分 3. 驅(qū)動芯片部分：如圖 411及圖 47 所示，輸入端 分別連接 ， ， ， 管腳 。在電路的焊接過程中要注意的地方有很多，必須嚴格按照焊接的程序，以防止最后返工時錯誤過多而浪費時間和