【正文】 使其在一定范圍下運行。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。 /176。 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)： 是指電機(jī)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(jìn)電機(jī)。/176。如果使用細(xì)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(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。比如，當(dāng)人們說 的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為 。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動 ，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。永磁式步進(jìn)電動機(jī)出力大，動態(tài)性能好；但步距角大。 綜合步進(jìn)電機(jī)的以上參數(shù)特點以及各種步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點，本課題選用四相混合式（感應(yīng)子式）步進(jìn)電機(jī) 四相混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理及工作方式 如圖 21。依次類推， A、 B、 C、 D 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著 A、 B、 C、 D 方向轉(zhuǎn)動。 單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時序與波形分別如圖 22a、 b、 c 所示： a. 單四拍 b. 雙四拍 圖 22 步進(jìn)電機(jī)工作時序波形圖 步進(jìn)電機(jī)具體型號的選擇 考慮到實驗室材料和驅(qū)動功率大小等實際條件，以及連線的方便與否。） 3．減速比： 1/64 4．步距角： 176。 4 圖 31 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng) 單電壓功率驅(qū)動接口 在電機(jī)繞組回路中串有電阻 Rs，使電機(jī)回路時間常數(shù)減小 ，高頻時電機(jī)能產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩，還能緩解電機(jī)的低頻共振現(xiàn)象，但它引起附加的損耗。雙電壓驅(qū)動的基本思路是在較低（低頻段）用較低的電壓 UL 驅(qū)動，而在高速（高頻段）時用較高的電壓 UH 驅(qū)動。反之Uh 高電平， TH 導(dǎo)通， DL反偏，高電壓 UH 對繞組供電。這一作用同樣改善了驅(qū)動器的高頻性能，而且不必再串聯(lián)電阻 Rs，消除了附加損耗。 斬波恒流功率驅(qū)動接口 恒流驅(qū)動的設(shè)計思想是，設(shè)法使導(dǎo)通相繞組的 電流不論在鎖定、低頻、高頻工作時均保持固定數(shù)值。圖中 R 是一個用于電流采樣的小阻值電阻，稱為采樣電阻。當(dāng)電流小于恒流給定的數(shù)值， VT2 導(dǎo)通，電源再次接通。目前已有相應(yīng)的集成功率模塊可供采用。本課題選擇 ULN2020A 驅(qū)動芯片 圖 36 ULN2020 邏輯圖 圖 37 ULN2020 內(nèi)部電路圖 由圖 3圖 37 可知， ULN2020A 其本質(zhì)是一個基于三極管的非門電路芯片。即使非電子計算機(jī)專業(yè)人員，通過學(xué)習(xí)一些專業(yè)基礎(chǔ)知識以后也能依靠自己的技術(shù)力量，來開發(fā)所希望的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 其主要結(jié)構(gòu)組成如下： 1．中央處理器（ CPU） 2．內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部 RAM） 3．內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部 ROM） 4．定時器 /計數(shù)器 5．并行 I/O 口 6．串行口 7．時鐘電路 8．中斷系統(tǒng) 9．外接晶體引腳 圖 41 80C52 單片機(jī)管腳圖 圖 42 80C52 單片機(jī)工作系統(tǒng)圖 單片機(jī)管腳如圖 41 所示，下面對其各個管腳進(jìn)行必要的說明。 P P P3 口的每一位能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載。 ： RXD（串行口輸入）； ： TXD（串行口輸出）； ：外部中 斷 0 輸入； ：外部中斷 1 輸入； ： T0（定時器 0 的外部輸入）； ： T1（定時器 1 的外部輸出）； ：（片外數(shù)據(jù)存儲器“寫”選通控制輸出）； ：（片外數(shù)據(jù)存儲器“讀”選通控制輸出）。 XTAL : 時鐘晶振輸入端。 驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動原理 為了方便闡述，本節(jié)按照步進(jìn)電機(jī)輸入信號要求，控制信號功率的放大，單片機(jī)控制信號的輸出和編程的順序分析其工作過程。其輸入信號分布如表 41 所示。按照前文所述，本文選擇具有信號放大，信號反相功能的 ULN2020A 驅(qū)動芯片。在本文中，負(fù)載即為步進(jìn)電機(jī)的某一相線圈，所以當(dāng)輸入信號為高電平時，與之相連的步進(jìn)電機(jī)線圈中有電流產(chǎn)生；當(dāng)輸入信號為低平時，負(fù)載左端即信號輸出端為高電平，負(fù)載中無電流產(chǎn)生，即與之相連的步進(jìn)電機(jī)線圈不工作。 單片機(jī)控制信號的輸出 考慮到步進(jìn)電機(jī)正常工 作所需要的時序分布以及 ULN2020A 的反相所用，單片機(jī)的輸出信號以及相應(yīng)的輸出端口如表 42 所示。輸出分別連接步進(jìn)電機(jī)藍(lán)，粉，黃，橙導(dǎo)線。需 A\D，D\A 轉(zhuǎn)化裝置，加大了控制成本和技術(shù)難度。這就使得單片機(jī)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)這一應(yīng)用收到更廣泛的關(guān)注，本文在此選擇較為簡單的單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)及相應(yīng)的芯片，組成簡單的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。 3．搜集步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動方案，對驅(qū)動方案進(jìn)行比較，選取合適的驅(qū)動方式。下一步需要在電路上加獨立供電模塊以及電機(jī)暫停按鈕以及轉(zhuǎn)向的控制和速度精確的液晶顯示，將系統(tǒng)電路改進(jìn)。// 位鎖存 unsigned char code DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //定義步進(jìn)電機(jī)連接端口 sbit B1=P1^1。B1=1。B1=1。B1=0。B1=0。B1=0。B1=1。B1=0。B1=0。B1=0。 /* 函數(shù)聲明 */ void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)。 DelayUs2x(245)。 //全局中斷打開 EX0=1。 //設(shè)置外部中斷 1 為邊沿觸發(fā) Speed=1。 Coil_AB1 //遇到 Coil_AB1 用 {A1=1。}代替 DelayMs(Speed)。 Coil_CD1 DelayMs(Speed)。//延時去抖，一般 1020ms if(!INT0)//再次確認(rèn)按鍵是否按下，沒有按下則退出 { while(!INT1)。//分解顯示信息，如要顯示 58 TempData[1]=DuanMa[Speed%10]。 if(Speed==20) Speed=19。//則 58/10=5 58%10=8 } } } } /* 顯示函數(shù)，用于動態(tài)掃描數(shù)碼管 輸入?yún)?shù) FirstBit 表示需要顯示的第一位，如賦值 2 表示從第三個數(shù)碼管開始顯示 如輸入 0 表示從第一個顯示。 //段鎖存 LATCH1=0。 DataPort=TempData[i]。 if(i==Num) i=0。 EA=1。 //優(yōu)先級打開 } /* 定時器中斷 子程序 */ void Timer0_isr(void) interrupt 1 { TH0=(655361000)/