51單片機(jī)-基于mcs-51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-06-26 19:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制把 P0口輸出的低 8位地址鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 PSEN ：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。在讀外部 ROM 時(shí)，有效 (低電平 )，以實(shí)現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 EA ：訪(fǎng)問(wèn)程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。當(dāng)信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì) ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì) ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)基于 MCS51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng) 6 始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。 RST：復(fù)位信號(hào)。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)兩個(gè)機(jī) 器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。 VSS：地線(xiàn)。 VCC： +5 V 電源。 2 步進(jìn)電機(jī)發(fā)展概述 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件（也稱(chēng)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。 在正常情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，但步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（也稱(chēng)為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度逐步運(yùn)行的，通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá) 到準(zhǔn)確定位的目的 ；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 步進(jìn)電機(jī)的種類(lèi)很多，一般按結(jié)構(gòu)區(qū)分，有反應(yīng)式、永磁式和永磁感應(yīng)式三種。 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) 永磁式步進(jìn)電機(jī) 永磁感應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) 目前，我國(guó)使用的步進(jìn)電機(jī)主要是反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。如圖所示，這是一臺(tái)典型的三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。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(gè)磁極，每個(gè)磁極上都有許多小齒。在徑向相對(duì)的兩個(gè)磁極上的線(xiàn)圈串聯(lián)起來(lái)組成一相繞組，沿周?chē)灿性S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(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（ VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（ PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（ HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)等。 1. 永磁式步進(jìn)電機(jī) 永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度 或 15度； 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出力矩大，動(dòng)態(tài)性能好，但步距角大。 2. 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為 ，但基于 MCS51單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng) 7 噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，步距角小；但動(dòng)態(tài)性能差。 3. 混合式步進(jìn)電機(jī) 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)綜合了反應(yīng)式、永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兩者 的優(yōu)點(diǎn)，它的步距角小，出力大，動(dòng)態(tài)性能好，是目前性能最高的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。它有時(shí)也稱(chēng)作永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。 步進(jìn)電機(jī)原理及結(jié)構(gòu) 反應(yīng)式 步進(jìn)電機(jī)基本原理 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理 由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡(jiǎn)單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理。 結(jié)構(gòu)： 電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個(gè)勵(lì)磁繞阻，其幾何軸線(xiàn)依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線(xiàn)錯(cuò)開(kāi)。 0、 1/3 て、 2/3 て ,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線(xiàn)間的距離為齒距以て表示），即 A與齒 1 相對(duì)齊， B與齒 2 向右錯(cuò)開(kāi) 1/3て， C 與齒 3向右錯(cuò)開(kāi) 2/3て， A’與齒 5 相對(duì)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(shí)，由于磁場(chǎng)作用，齒 1 與 A 對(duì)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(shí)，齒 2 應(yīng)與 B 對(duì)齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子向右移過(guò) 1/3 て，此時(shí)齒 3 與 C 偏移為 1/3 て，齒 4與 A偏移（て 1
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