基于c語言的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速-在線瀏覽
2025-03-05 10:41本頁面
【正文】 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，每給它一個(gè)脈沖信號(hào)，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)變換成角位移或直線位移的執(zhí)行部件。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。以后經(jīng)過不斷改良，使得今日步進(jìn)電機(jī)已廣泛運(yùn)用在需要高定位精度、高分解性能、高響應(yīng)性、信賴性等靈活控制性高的機(jī)械系統(tǒng)中。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；方向控制；轉(zhuǎn)速控制0. 前言步進(jìn)電機(jī)最早是在1920年由英國人所開發(fā)。步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速一般是改變輸入步進(jìn)電機(jī)的脈沖的頻率來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)每給一個(gè)脈沖就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，這樣就可以通過控制步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)脈沖到下一個(gè)脈沖的時(shí)間間隔來改變脈沖的頻率，延時(shí)的長短來具體控制步進(jìn)角來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。課 程 設(shè) 計(jì)（論文）題目 基于C語言的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速 目 錄0. 前言 31. 步進(jìn)電機(jī)的基本理論 42. 方案設(shè)計(jì) 4 步進(jìn)電機(jī) 5 8255芯片 53. 硬件電路的工作原理 5 步進(jìn)電機(jī)硬件電路圖 6 驅(qū)動(dòng)選擇 84. 軟件編程 85. 系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析 86. 結(jié)論及進(jìn)一步設(shè)想 14參考文獻(xiàn) 15附錄1 元件清單 16課設(shè)體會(huì) 17 基于C語言的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速基于C語言的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速摘要：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，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，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。在本方案中，利用計(jì)算機(jī)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)8255PB口輸出電平信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)速度、方向、及旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算機(jī)控制。1950年后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上，這對(duì)于數(shù)字化的控制變得更為容易。在生產(chǎn)過程中要求自動(dòng)化、省人力、效率高的機(jī)器中，我們很容易發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的蹤跡，尤其以重視速度、位置控制、需要精確操作各項(xiàng)指令動(dòng)作的靈活控制性場合步進(jìn)電機(jī)用得最多。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)可以直接用數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)，使用非常方便。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量和輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)繞組通電的相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。因此非常適合于單片機(jī)控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已成為除直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)以外的第三類電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小， 或15度；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，但噪聲和振動(dòng)都很大?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，也是本次細(xì)分驅(qū)動(dòng)方案所選用的步進(jìn)電機(jī)?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。圖11 步進(jìn)電機(jī)的工作原理圖圖11是一個(gè)四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，其定子的每相都有一對(duì)磁極，每個(gè)磁極都有一個(gè)齒，即磁極本身，故四相步進(jìn)電機(jī)有四對(duì)磁極8個(gè)齒，其轉(zhuǎn)子有五個(gè)齒，分別稱為0,1,2,3,4,5齒。開始時(shí)，開關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理是通過每相線圈中的電流的順序切換，來使電機(jī)作步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁順序如圖24。 8255芯片圖21 8255芯片引腳8255工作原理：8255有8條數(shù)據(jù)引腳D0～D7,它們?nèi)渴请p向,三態(tài),用來與數(shù)據(jù)總線相連接。通過對(duì)每相線圈中的電流的順序切換（實(shí)驗(yàn)中的步進(jìn)電機(jī)有四相線圈
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