51單片機-基于mcs-51單片機的步進電機系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-06-26 19:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖 P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T /V pd9R X D /P 3 .010T X D /P 3 .111I N T 0 /P 3 .212I N T 1 /P 3 .313T 0 /P 3 .414T 1 /P 3 .515W R /P 16R D /P 3 .717X T A L 218X T A L 119V s s20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E /P R O G30E A /V pp31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V c c40M C S 51 ALE： 地址鎖存控制信號。在系統(tǒng)擴展時， ALE 用于控制把 P0口輸出的低 8位地址鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 PSEN ：外部程序存儲器讀選通信號。在讀外部 ROM 時，有效 (低電平 )，以實現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 EA ：訪問程序存儲控制信號。當信號為低電平時，對 ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；當信號為高電平時，對 ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開基于 MCS51單片機的步進電機系統(tǒng) 6 始，并可延至外部程序存儲器。 RST：復位信號。當輸入的復位信號延續(xù)兩個機 器周期以上的高電平時即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作。 VSS：地線。 VCC： +5 V 電源。 2 步進電機發(fā)展概述 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件（也稱為執(zhí)行機構(gòu)）。 在正常情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，但步進電機驅(qū)動器接收到一個脈沖信號時，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（也稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度逐步運行的，通過控制脈沖的個數(shù)來控制角位移量，從而達 到準確定位的目的 ；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 步進電機的種類很多，一般按結(jié)構(gòu)區(qū)分，有反應式、永磁式和永磁感應式三種。 反應式步進電機 永磁式步進電機 永磁感應式步進電機 目前，我國使用的步進電機主要是反應式步進電機。如圖所示，這是一臺典型的三相反應式步進電機。它的定子和轉(zhuǎn)子是用硅鋼片和其他軟磁材料制成的。定子上共有六個磁極，每個磁極上都有許多小齒。在徑向相對的兩個磁極上的線圈串聯(lián)起來組成一相繞組，沿周圍也有許多小齒。根據(jù)工作要求，定子磁極上的小齒的齒距與轉(zhuǎn)子磁極上的小齒必須相等，而且轉(zhuǎn)子上齒數(shù)有一定的限制。 現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（ VR）、永磁式步進電機（ PM）、混合式步進電機（ HB）和單相式步進電機等。 1. 永磁式步進電機 永磁式步進電機一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為 度 或 15度； 永磁式步進電動機輸出力矩大，動態(tài)性能好，但步距角大。 2. 反應式步進電機 反應式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為 ，但基于 MCS51單片機的步進電機系統(tǒng) 7 噪聲和振動都很大。反應式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 反應式步進電動機結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，步距角?。坏珓討B(tài)性能差。 3. 混合式步進電機 混合式步進電動機綜合了反應式、永磁式步進電動機兩者 的優(yōu)點，它的步距角小，出力大，動態(tài)性能好，是目前性能最高的步進電動機。它有時也稱作永磁感應子式步進電動機。這種步進電機的應用最為廣泛。 步進電機原理及結(jié)構(gòu) 反應式 步進電機基本原理 反應式步進電機原理 由于反應式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應式步進電機原理。 結(jié)構(gòu)： 電機轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。 0、 1/3 て、 2/3 て ,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示），即 A與齒 1 相對齊， B與齒 2 向右錯開 1/3て， C 與齒 3向右錯開 2/3て， A’與齒 5 相對齊，（ A’就是 A，齒 5就是齒 1） 旋轉(zhuǎn)： 如 A 相通電， B， C 相不通電時，由于磁場作用，齒 1 與 A 對齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。如 B 相通電， A， C 相不通電時，齒 2 應與 B 對齊，此時轉(zhuǎn)子向右移過 1/3 て，此時齒 3 與 C 偏移為 1/3 て，齒 4與 A偏移（て 1
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