最新武漢理工大學數(shù)字電子線路課程設(shè)計四相一拍步進電機仿真制作(編輯修改稿)
2025-07-23 14:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進電機三個繞組的通電方式進行控制，三相六拍步進電機的正轉(zhuǎn)順序：ABCD，反轉(zhuǎn)順序：DCBA，由此實現(xiàn)電機的步進。用74LS191可逆計數(shù)器和必要的門電路組成4進制計數(shù)器。74LS191本身有16個狀態(tài)，4進制則取其中的4個狀態(tài)。根據(jù)表1可知當M接低電平，74LS191實現(xiàn)加法計數(shù)，即步進電機正轉(zhuǎn)；反之，步進電機反轉(zhuǎn)譯碼器采用3線—8線74LS138芯片，由表2可得邏輯關(guān)系為：X(A,B,C,D)=(Y0ˊY1ˊY2ˊY3) 74LS191功能表 74LS138譯碼器真值表環(huán)形分配器電路圖如圖所示環(huán)形分配器電路圖3 單元電路的設(shè)計與元器件選擇 步進電機實現(xiàn)四相四拍和正反轉(zhuǎn)功能 用74LS191可逆計數(shù)器和與非門電路用置數(shù)法連接成4進制計數(shù)器，QC接與非門接到置數(shù)端（LOAD），在U/D端接一個開關(guān)S1，控制加減法計數(shù)。當接低電平時，實現(xiàn)加法計數(shù)，步進電機正轉(zhuǎn)；當接高電平時，實現(xiàn)減法計數(shù)，步進電機反轉(zhuǎn)。由74LS191輸出的邏輯信號為QA、QB、QC、QD、經(jīng)74LS138和與非門譯碼后輸出A、B、C、D的四拍工作狀態(tài)。四相四拍步進電機正轉(zhuǎn)順序：ABCD,其邏輯表示為A=000，B=001，C=010，D=011。根據(jù)邏輯表示用與非門輸出A、B、C、D的相（X(A,B,C,D)=(Y0ˊY1ˊY2ˊY3) ），接到驅(qū)動電路，控制四相四拍步進電機的轉(zhuǎn)動。 輸出控制模塊的設(shè)計 輸出控制模塊圖 步進電機工作原理的設(shè)計 四相四拍步進電動機是一典型單定子、徑向分組、反應(yīng)式伺服電機。它與普通電機一樣，分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分，在定子的4個磁極上分別繞有繞組，對稱的繞組形成一相繞組，四相電機有A、B、C、D四相繞組。每給一相繞組通電一次稱為一拍。四相四拍步進電機工作的正轉(zhuǎn)次序為A——B—C—D，反轉(zhuǎn)次序為D—C—B—A。步進電機每步旋轉(zhuǎn)的角度大小，稱為步距角。它是由電動機本身轉(zhuǎn)子的齒數(shù)和每一個通電循環(huán)內(nèi)通電節(jié)拍決定的，四相四拍模式的步距角為90176。 步進電機工作原理圖序號編號名稱型號數(shù)量1U7555定時器TIMERRATED12U1可逆計數(shù)器74LS191D13U2譯碼器74LS138D14U3四輸入與非門74LS00D25C1電容10uF16C2電容10nF17R1滑動電阻200kΩ18S1單刀雙擲開關(guān)Key=A19S2單刀雙擲開關(guān)Key=C110XXXX4小燈泡44 系統(tǒng)電路總圖及原理將設(shè)計的各個單元電路進行級聯(lián)，得到步進電機脈沖分配電路原理圖如圖所示。 步進電機脈沖分配電路電路總圖圖中M為控制變量，當M=0時，電路按順時針轉(zhuǎn)；當M=1時，電路按逆時針轉(zhuǎn)。 即當M為高電平時，發(fā)光二極管的亮燈順序為正,當M為低電平時亮燈的順序為反。圖中的滑變電阻的改變可以可以控制步進電機的轉(zhuǎn)速，當滑變電阻越大時，發(fā)光二
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