单片机驱动步进电机电器原理部分细节图
大总结L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机
大总结L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机电机驱动电路;电机转速控制电路(PWM信号)主要采用L298N,通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平,即可以对电机进行正反转,停止的操作,输入引脚与输出引脚的逻辑关系图为驱动原理图--------------------------------------------------------L298N电机驱动模块图••1.1 实物图••1.2 原理图•••1.3 各种电机实物接线图•••1.4 各种电机原理图•••1.5 模块接口说明•••L298N电机驱动模块图1.1 实物图正面背面1.2 原理图1.3 各种电机实物接线图直流电机实物接线图4相步进电机实物接线图3相步进电机实物接线图1.4各种电机原理图直流电机原理图步进电机原理图1.5 模块接口说明+5V:芯片电压5V。
VCC:电机电压,最大可接50V。
GND:共地接法。
A-~D-:输出端,接电机。
A~D+ :为步进电机公共端,模块上接了VCC。
EN1、EN2:高电平有效,EN1、EN2分别为IN1和IN2、IN3和IN4的使能端。
IN1~ IN4:输入端,输入端电平和输出端电平是对应的。
我正在用L298N驱动我的小车的两个直流减速电机,其实它很好用,1和15和8引脚直接接地,4管脚VS接2.5到46的电压,它是用来驱动电机的,9引脚是用来接4.5到7V的电压的,它是用来驱动L298芯片的,记住,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的6和11引脚是它的使能端,一个使能端控制一个电机,至于那个控制那个你自己焊接,你可以把它理解为总开关,只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作,5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连,2,3,13,14是输出端,输入5和7控制输出2和3, 输入的10,12控制输出的13,14L298N型驱动器的原理及应用L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。
步进电机原理接线
2相四线,四相五线,四相六线步进电机接线及驱动方法分类:单片机2010-07-18 09:24 5085人阅读评论(9) 收藏举报步进电机原理按照常理来说,步进电机接线要根据线的颜色来区分接线。
但是不同公司生产的步进电机,线的颜色不一样。
特别是国外的步进电机。
那么,步进电机接线应该用万用表打表。
步进电机内部构造如下图:通过上图可知,A,~A是联通的,B和~B是联通。
那么,A和~A是一组a,B和~B是一组b。
不管是两相四相,四相五线,四相六线步进电机。
内部构造都是如此。
至于究竟是四线,五线,还是六线。
就要看A和~A之间,B和B~之间有没有公共端com抽线。
如果a组和b组各自有一个com端,则该步进电机六线,如果a和b组的公共端连在一起,则是5线的。
所以,要弄清步进电机如何接线,只需把a组和b组分开。
用万用表打。
四线:由于四线没有com公共抽线,所以,a和b组是绝对绝缘的,不连通的。
所以,用万用表测,不连通的是一组。
五线:由于五线中,a和b组的公共端是连接在一起的。
用万用表测,当发现有一根线和其他几根线的电阻是相当的,那么,这根线就是公共com端。
对于驱动五线步进电机,公共com端不连接也是可以驱动步进电机的。
六线:a和b组的公共抽线com端是不连通的。
同样,用万用表测电阻,发现其中一根线和其他两根线阻止是一样的,那么这根线是com端,另2根线就属于一组。
对于驱动四相六线步进电机,两根公共com端不接先也可以驱动该步进电机的。
步进电机相关概念相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
常用m表示。
拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。
θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。
单片机与步进电机细分控制
单片机与步进电机细分控制
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步进是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号改变为角位移,即给一个脉冲,步进电机就转一个角度,因此十分合适控制,在非超载的状况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变幻的影响,电机则转过一个步距角,同时步进电机惟独周期性的无累积误差,精度高。
步进电动机有如下特点:
1)步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比。
因此,当它转一圈后,没有累计误差,具有良好的尾随性。
2)由步进电动机与驱动组成的开环数控系统,既容易、便宜,又十分牢靠,同时,它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。
3)步进电动机的动态响应快,易于启停、正反转及变速。
4)速度可在相当宽的范围内平稳调节,低速下仍能获得较大转距,因此普通可以不用减速器而挺直驱动负载。
5)步进电机只能通过脉冲电源供电才干运行,不能挺直用法沟通电源和直流电源。
6)步进电机存在振荡和失步现象,必需对控制系统和机械负载实行相应措施。
步进电机具有和机械结构容易的优点,图1是四相六线制步进电机原理图,这类步进电机既可作为四相电机用法,也可以做为两相电机用法,用法灵便,因此应用广泛。
步进电机有两种工作方式:整步方式和半步方式。
以步进角1.8度四相混合式步进电机为例,在整步方式下,步进电机每接收一个脉冲,旋转1.8度,旋转一周,则需要200个脉冲,在半步方式下,步进电机每接收一个脉冲,旋转0.9度,旋转一周,则需要400个脉冲。
控制步进电机旋转必需按一定时序对步进电机引线输入脉冲,以上述四
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51单片机按键控制步进电机加减速及正反转
51单片机按键控制步进电机加减速及正反转之前尝试用单片机控制42步进电机正反转,电机连接导轨实现滑台前进后退,在这里分享一下测试程序及接线图,程序部分参考网上找到的,已经实际测试过,可以实现控制功能。
所用硬件:步进电机及驱动器、STC89C52单片机、直流电源1、硬件连接图•注意:上图为共阳极接法,实际连接参考总体线路连接。
•驱动器信号端定义:PUL+:脉冲信号输入正。
( CP+ )PUL-:脉冲信号输入负。
( CP- )DIR+:电机正、反转控制正。
DIR-:电机正、反转控制负。
EN+:电机脱机控制正。
EN-:电机脱机控制负。
•电机绕组连接A+:连接电机绕组A+相。
A-:连接电机绕组A-相。
B+:连接电机绕组B+相。
B-:连接电机绕组B-相。
•电源连接VCC:电源正端“+”GND:电源负端“-”注意:DC直流范围:9-32V。
不可以超过此范围,否则会无法正常工作甚至损坏驱动器.•总体线路连接输入信号共有三路,它们是:①步进脉冲信号PUL+,PUL-;②方向电平信号DIR+,DIR-③脱机信号EN+,EN-。
输入信号接口有两种接法,可根据需要采用共阳极接法或共阴极接法。
在这里我采用的是共阴极接法:分别将PUL-,DIR-,EN-连接到控制系统的地端(接入单片机地端);脉冲输入信号通过PUL+接入单片机(代码中给的P2^6脚),方向信号通过DIR+接入单片机(代码中给的P2^4脚),使能信号通过EN+接入(不接也可,代码中未接,置空)。
按键连接见代码,分别用5个按键控制电机启动、反转、加速、减速、正反转。
注意:接线时请断开电源,电机接线需注意不要错相,相内相间短路,以免损坏驱动器。
2、代码1.#include<reg51.h>2.#define MotorTabNum 53.unsigned char T0_NUM;4.sbit K1 = P3^5; // 启动5.sbit K2 = P3^4; // 反转6.sbit K3 = P3^3; // 加速7.sbit K4 = P3^2; // 减速8.sbit K5 = P3^1; //正反转9.10.sbit FX = P2^4; // 方向11.//sbit MotorEn = P2^5; // 使能12.sbit CLK = P2^6; // 脉冲13.14.inttable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};15.16.unsigned char g_MotorSt = 0; //17.unsigned char g_MotorDir = 0; //18.unsigned char MotorTab[7] = {12, 10, 8, 6, 4, 2,1};19.20.signed char g_MotorNum = 0;21.22.void delayms(xms);23.void mDelay(unsigned int DelayTime);24.void T0_Init();25.26.void KeyScan(void);27.28.29.30.void main(void)31.{32.T0_Init();33.// MotorEn = 0; //34.FX = 0;35.while(1)36.{37.KeyScan(); //38.}39.40.41.}42.43.void T0_Init()44.{45.TMOD = 0x01;46.TH0 = (65535-100)/256; // 1ms47.TL0 = (65535-100)%256;48.EA = 1;49.ET0 = 1;50.// TR0 = 1;51.52.}53.54.void T0_time() interrupt 155.{56.// TR0 = 0;57.TH0 = (65535-100)/256;58.TL0 = (65535-100)%256;59.T0_NUM++;60.if(T0_NUM >= MotorTab[g_MotorNum]) //61.{62.T0_NUM = 0;63.CLK=CLK^0x01; //64.}65.// TR0 = 1;66.}67.68.69.//--------------------------70.void KeyScan(void)71.{72.if(K1 == 0)73.{74.delayms(10);75.if(K1 == 0)76.{77.g_MotorSt = g_MotorSt ^ 0x01;78.// MotorEn ^= 1;79.TR0 = 1;80.FX ^= 0; //反转81.}82.}83.84.if(K2 == 0)85.{86.delayms(10); //正转87.if(K2 == 0)88.{89.g_MotorDir = g_MotorDir ^ 0x01;90.FX ^= 1; //加速91.}92.}93.94.if(K3 == 0) //95.{96.delayms(5); //加速97.if(K3 == 0)98.{99.g_MotorNum++;100.if(g_MotorNum > MotorTabNum) 101.g_MotorNum = MotorTabNum; 102.}103.}105.if(K4 == 0) //106.{107.delayms(5); // 减速108.if(K4 == 0)109.{110.g_MotorNum--;111.if(g_MotorNum < 0)112.g_MotorNum = 0;113.}114.}115.116.if(K5 == 0) //117.{118.delayms(10); // 正反转119.if(K5 == 0)120.{121.g_MotorSt = g_MotorSt ^ 0x01; 122.g_MotorDir = g_MotorDir ^ 0x01; 123.MotorEn ^= 1;124.TR0 = 1;125.while(1)126.{127.FX ^= 1; //128.delayms(90000);129.FX ^= 0; //130.delayms(90000);131.}132.}133.}135.136.void delayms(xms)//延时137.{138.unsigned int x,y;139.for(x=xms;x>0;x--)140.for(y=110;y>0;y--);141.}3、常见问题解答•控制信号高于5v一定要串联电阻,否则可能会烧坏驱动器控制接口电路。
单片机控制步进电机原理
单片机控制步进电机原理1.步进电机的工作原理:步进电机是一种可以通过电脉冲控制转动的电机。
它由定子和转子组成,定子上包含两个或多个电磁线圈,转子上则有若干个磁极。
当电流通过定子线圈时,会在电磁线圈周围产生磁场,这个磁场会与转子上的磁极相互作用,从而使转子发生运动。
2.单片机的工作原理:单片机是一种集成电路,具有微处理器的功能。
它能够执行预先编程好的指令集,通过控制输入输出口、时钟等来与外部设备进行交互,并实现各种控制功能。
3.单片机控制步进电机的原理:单片机通过输出脉冲来控制步进电机的转动。
具体原理如下:3.1电流控制:步进电机的线圈需要传输一定的电流才能发生磁场,从而使转子运动。
单片机通过控制电流驱动电路,可以控制步进电机的电流大小和方向。
常用的电流驱动电路包括恒流驱动和恒压驱动两种。
3.2相序控制:步进电机的转子上有若干个磁极,定子上有若干个线圈。
通过改变线圈的电流方向和大小,可以改变和转子磁极的相互作用,从而使转子以一定的步进角度转动。
单片机可以通过输出信号控制线圈的开关,实现相序的控制。
常用的相序控制方法有全步进控制和半步进控制两种。
全步进控制是指每个电流线圈都只有两种状态:通电和断电。
通过改变线圈的通电组合,可以控制步进电机的转动方向和步进角度。
半步进控制是指每个电流线圈可以有更多的状态,通电组合包括正流、反流和断电三种。
通过改变线圈的通电组合,可以控制步进电机的转动方式,使其能够实现更小的步进角度。
单片机可以根据需要选择相应的控制方式,将相应的控制信号输出给步进电机,从而实现步进电机的转动控制。
4.单片机控制步进电机的具体步骤:4.1初始化:设置单片机的工作模式、时钟和引脚功能等。
4.2设置相序和电流:根据步进电机的类型和要求,设置相应的相序和电流。
常用的方法是通过编写相序表格,并将其存储到单片机内部的存储器中。
4.3通过输出脉冲生成程序:编写控制程序,在程序中定义脉冲个数、频率和方向等参数,并生成相应的输出信号。
单片机课程设计-正反转可控的步进电机
正反转可控的步进电机1 引言本课程设计目的是为了进一步掌握单片机系统,加强对系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。
本系统用51单片机和ULN2003A电机驱动芯片并加入控制按钮来实现步进电机的正、反转控制。
2 设计方案及原理步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度的控制。
作为控制执行部件,广泛应用于自动控制和精密仪器等领域。
例如在仪器仪表、机床设备以及计算机的外围设备中(如打印机和绘图仪),常有对精确的、可控制的回转源的需要。
在这种情况下,使用步进电机最为理想。
2.1 步进电机控制步进电机两个相邻磁极之间的夹角为60°,线圈绕过相对的两个磁极构成一相。
此外各磁极上还有5个分布均匀的锯形小齿。
电机转子上没有绕组。
当某相绕组通电时,响应的两个磁极就分别形成N-S极,产生磁场,并与转子形成磁路。
如果这是定子的小齿与转子的小齿没有对齐,则在磁场的作用下,转子将转动一定的角度,使转子齿与定子齿对齐,从而使步进电机向前“走”一步。
如果通过单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流,就可以控制电机的转动,从而进行了数字到角度的转换。
转动的角度大小与施加的脉冲数成正比,转动的速度与脉冲频率成正比,而转动方向则与脉冲的顺序有关。
2.2 步进电机驱动方式步进电机常用的驱动方式是全电压驱动,即在电机移步与锁步时都加载额定电压。
为防止电机过流及改善驱动特性需加限流电阻。
由于步进电机锁步时,限流电阻要消耗掉大量的功率。
因此,限流电阻要有较大功率容量,并且开关管也要有较高的负载能力。
步进电机也可以使用软件方法,即使用单片机实现,这样不但简化了电路,同时降低了成本。
使用单片机以软件方式驱动步进电机,不但可以通过编程方法在一定范围之内自由的设定步进电机的转速,往返转动的角度以及转动次数等;还可以方便灵活的控制步进电机的运行状态,以满足不同用户的需求。
因此常把单片机步进电机控制电路称之为可编程步进电机控制驱动器。
利用单片机控制步进电机
利用单片机控制步进电机[Abstract] The drive signal of stepmotor is mainly given by some dedication circuit now. To certain extent , this is devoid of dexterity and reliability. So , the author designs a stepmotor control system by using singlechip , which have real-time and interchange. The data can be input the with keyboard , and stepmotor was controlled by these data. According to the demand ,users can set the working model of step motor in real-time。
[Key Words]Singlechip ;Stepmotor;system;control一.引言目前 ,步进电机在工业生产及一些仪器上应用十分广泛 ,但步进电机的驱动信号往往还是用一些专用的模拟芯片控制器或者是信号发生器来产生 ,缺乏灵活性、可靠性。
在一些智能化要求较高的场合 ,用模拟芯片控制器及信号发生器来控制步进电机有一定的局限 ,可以采用单片机控制步进电机以改进其性能。
以步进电机为驱动装置构成的控制系统 ,具有价格低、控制简单、容易维护等优点。
且步进电机作为离散化执行元件 ,在数控及其它自动化设备中得到广泛应用。
但由于步进电机常工作在开环状态 ,其失步或过冲直接影响控制精度。
因此 ,如何控制步进电机使其避免失步或过冲是提高步进驱动系统控制精度的有效方法。
步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移和线位移的执行元件 ,步进驱动器是由缓冲寄存器.环行分配器、控制逻辑及正反转控制门组成 ,能把输入的电脉冲转换成环行脉冲 ,以便控制步进电机 ,功率放大器提高其驱动能力。
步进电机驱动器整机电路图
步进电机驱动器整机电路图教程来源:中华工控网作者:未知点击:5893次时间:2009-8-27 11:34:12在由上位机或PLC为主的工控系统中,尤其是在对各种机械设备的控制中,常常看到PLC、触摸屏、伺服电机驱动器、伺服电机或步进电机驱动器、步进电机的组合应用。
对于伺服电机和步进电机,由于结构简单,原理上也不是太复杂,看到实物,再配合应用,就了解了。
但对电机驱动器的结构和电路,限于各种条件,就难以知道其“本来面目”了。
本人由于工作关系,接手了一台需维修的步进电机驱动器,又由于维修的需要,测绘了步进电机的整机电路图,浏览之下,就知道步进电机驱动器是个怎么回事了。
在此将整机全图奉献于大家。
整机全图共4张。
第一张图:步进电机驱动的主电路和开关电源电路。
步进电机驱动器的功率输出电路的形式同变频器主电路是相似的。
每一路皆由两只IGBT管子做推挽式输出,在管子上也反向并联了二极管,以提供反向电流的通路,进而保护IGBT管子的安全。
IGBT管子的过流保护信号由AR1、BR1两只电阻上取得,此两只电阻将流经IGBT管子的电流信号转化为电压信号,经后级保护电路处理,送入单片机。
开关电源输出的+5V,作为单片机的电源。
另外,+5V、-5V 还作为保护电路的双电路供电。
一路+15V电源,经PIC和PT1转化为四路15V电源,供四路驱动电路用。
第二张图:驱动电源及端子信号来源。
由电源板来的+15V电源,经NE555时基电路振荡逆变,开关变压器PT1四个次级绕组输出四组互相隔离的15V直流电压,供驱动IC的供电;第三张图:步进电机驱动器的脉冲驱动电路及步时电机的工作电流设定电路等。
驱动IC采用IS2110S专用的驱动芯片,单片机输出的四路脉冲信号经由74LS08四二输入与门电路处理后,送入四片IS2110S驱动电路,经光电隔离和功率放大后,送放逆变功率电路,输入步进脉冲到步时电机;第四张图:CPU(单片机)电路和控制端子内电路图。
51单片机控制步进电机程序及硬件电路图
#include <AT89X51.h>static unsigned int count; //计数static int step_index; //步进索引数,值为0-7static bit turn; //步进电机转动方向static bit stop_flag; //步进电机停止标志static int speedlevel; //步进电机转速参数,数值越大速度越慢,最小值为1,速度最快static int spcount; //步进电机转速参数计数void delay(unsigned int endcount); //延时函数,延时为endcount*0.5毫秒void gorun(); //步进电机控制步进函数void main(void){count = 0;step_index = 0;spcount = 0;stop_flag = 0;P1_0 = 0;P1_1 = 0;P1_2 = 0;P1_3 = 0;EA = 1; //允许CPU中断TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1 ET0 = 1; //定时器0中断允许TH0 = 0xFE;TL0 = 0x0C; //设定时每隔0.5ms中断一次TR0 = 1; //开始计数turn = 0;speedlevel = 2;delay(10000);speedlevel = 1;do{speedlevel = 2;delay(10000);speedlevel = 1;delay(10000);stop_flag=1;delay(10000);stop_flag=0;}while(1);}//定时器0中断处理void timeint(void) interrupt 1{TH0=0xFE;TL0=0x0C; //设定时每隔0.5ms中断一次count++;spcount--;if(spcount<=0){spcount = speedlevel;gorun();}}void delay(unsigned int endcount) {count=0;do{}while(count<endcount);}void gorun(){ if (stop_flag==1){P1_0 = 0;P1_1 = 0;P1_2 = 0;P1_3 = 0;return;}switch(step_index){case 0: //0P1_0 = 1;P1_1 = 0;P1_2 = 0;P1_3 = 0; break; case 1: //0、1 P1_0 = 1;P1_1 = 1;P1_2 = 0;P1_3 = 0; break; case 2: //1P1_0 = 0;P1_1 = 1;P1_2 = 0;P1_3 = 0; break; case 3: //1、2 P1_0 = 0;P1_1 = 1;P1_2 = 1;P1_3 = 0;break; case 4: //2 P1_0 = 0;P1_1 = 0;P1_2 = 1;P1_3 = 0; break; case 5: //2、3 P1_0 = 0;P1_1 = 0;P1_2 = 1;P1_3 = 1; break; case 6: //3P1_0 = 0;P1_1 = 0;P1_2 = 0;P1_3 = 1; break; case 7: //3、0 P1_0 = 1;P1_1 = 0;P1_2 = 0;P1_3 = 1;}if (turn==0){step_index++; if (step_index>7)step_index=0; }else{step_index--;if (step_index<0)step_index=7; }}。
步进电机的工作原理及其原理图
一、前言步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误目前,叙(一)反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构:电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩:电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比S其磁通量Ф=Br*SBr为磁密,S为导磁面积,F与L*D*Br成正比L为铁芯有效长度,D为转子直径Br=N·I/RN·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。
力矩=力*1也可以作(时,既可以作四相电机使用,可以作二相电机绕组串联或并联使用。
2、分类感应子式步进电机以相数可分为:二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。
以机座号(电机外径)可分为:42BYG(BYG为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG、110BYG、(国际标准),而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。
3、步进电机的静态指标术语相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
常用m表示。
拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。
一份步进电机驱动器整机电路图
P1.1 3 P1.2 4 P1.3 5 P1.4 6 P1.0 2 P1.5 7 P1.6 8 PSEN 32 ALE/PROG 33
A2 AD2
20 PW5
18 PW5
17/16 PW5
R4 101
D5 RB5 223
R5 101
D2 RB6 223
BT1
C4
BT2
C3 BR1 1R6W
25 PW5
B1
24 PW5
BD1
23
PW5
PW5 16/17
R4 101
D7 RB7 223
R42 101
D8 RB8 223
BT3 C25
BT4 C26
PW1 1
AT2
Vs2 7
Vc2 PW1 8 AT3 PW1
PW1 23
BT4
Vs3 20
Vc3 PW1 19 BT1 PW1
PW1 18
BT2
Vs4 24
Vc4 PW1 25 BT3 PW1
4
步进脉冲
P2/CZ
R13 CP1
R12
方向电平 DIR/CP2
脱机电平
FREE
节能电平
SP
信号公共+
OPTO
SD3 5C2 470u 25V
7815CT
SC4
1
Vin
VOLVTRouEtG 3
STM32 步进电机、直流电机控制原理图
/R1OUT R1OUT R2OUT R3OUT
R1IN R2IN R3IN
/ONLINE /SHUTDOWN /STATUS
2 GND
C3 27
104
V-232C12 4
104
5 6 7 10 232_TXD 12
8 232_RXD 9 232_DTR 11 232_RTS
R29 R30 103 103
PB14/SPI2_MISO/TIM1_CH2N
VSS
PB13/SPI2_SCK/I2S2_CK/TIM1_CH1N
VDD
PB12/SPI2_NSS/I2S2_WS/I2C2_SMBAI/TIM1_BKIN
64 63
VDD3.3V
62 PB9
61 60
PB8 BOOT0
R52
59 PB7 58 PB6
182
+5.0V
R40
R41
U6
24 VREFa
VSa 20
ISP仓步
D9
VCC12
1N5822 D10
+30V
1N5822
+12V
C
104
103
104
R45 R46
C42
R44 103 R47 103
103 103
11
VREFb
VSb 17
D12
C40
C41
U7
1 2 3 4
A0 VCC A1 TEST A2 SCL G SDA
JP1
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Header 20 打打喷驱驱
VDD3.3V C1 104
单片机驱动步进电机
用单片机控制步进电机步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,它的用途是将电脉冲转化为角位移,通俗地说:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
通过控制脉冲个数即可以控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
一、步进电机常识常见的步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB),永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
二、永磁式步进电机的控制下面以电子爱好者业余制作中常用的永磁式步进电机为例,来介绍如何用单片机控制步进电机。
图1是35BY型永磁步进电机的外形图,图2是该电机的接线图,从图中可以看出,电机共有四组线圈,四组线圈的一个端点连在一起引出,这样一共有5根引出线。
要使用步进电机转动,只要轮流给各引出端通电即可。
将COM端标识为C,只要AC、A C、BC、B C,轮流加电就能驱动步进电机运转,加电的方式可以有多种,如果将COM端接正电源,那么只要用开关元件(如三极管),将A、A、B、B轮流接地。
下表列出了该电机的一些典型参数:表135BY48S03型步机电机参数型号步距角相数电压电流电阻最大静转距定位转距转动惯量0.2647 180 65 2.5 35BY48S03 7.5 4 12有了这些参数,不难设计出控制电路,因其工作电压为12V,最大电流为0.26A,因此用一块开路输出达林顿驱动器(ULN2003)来作为驱动,通过P1.4~P1.7来控制各线圈的接通与切断,电路如图3所示。
步进电机的工作原理图解(1)
1.步进电机的工作原理该步进电机为一四相步进电机,釆用单极性直流电源供电。
只要对步进电机 的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。
图1是该四相反应式图1四相步进电机步进示意图开始时,开关SB 接通电源,SA 、SC 、SD 断开,B 相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C 、D 相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D 、A 相绕组磁极产生错齿。
当开关SC 接通电源,SB 、SA 、SD 断开时,由于C 相绕组的磁力线和1、4 号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C 相绕组的磁极对齐。
而0、 3号齿和A 、B 相绕组产生错齿,2、5号齿就和A 、D 相绕组磁极产生错齿。
依次 类推,A 、B 、C 、D 四相绕组轮流供电,则转子会沿着A 、B 、C 、D 方向转动。
四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作 方式。
单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。
八拍工作方式的 步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力 矩乂可以提高控制精度。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2‘、b 、c 所示:b •双四c 八拍脉沖jinjuirjinniuuin A 相 r\ _ n n _ B 相』_n_TL c 梅 n n n D 相 n n n n -nnjumjTnjmrLrirLi_rn_i_r-|_rn_rnI_I I_L~lI~~I厂a.单四拍-njinrLrLnrinjijmrLruirLn51单片机驱动步进电机的方法。
驱动电压12V,步进角为7.5度・•圈360度,需要48个脉冲完成!!!该步进电机有6根引线,排列次序如下:1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。
釆用51驱动ULN2003的方法进行驱动。
ULN2OO3的驱动直接用单片机系统的5V 电压,可能力矩不是很人,人家可自行加人驱动电压到 12V O1 •步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开坏控制元件。
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4.4 步进电机与微型机的接口电路
由于步进电机的驱动电流较大,
所以微型机与步进电机的连接都需要专门的
接口及驱动电路。
驱动器可用大功率复合管,也可以是专门的驱动器。
总之,只要按一定的顺序改变8713脉冲分配器的 13脚~15脚 三位通电的状况,即可控制步进电机依选定的方向步进。
由于步进电机运行时功率较大,可在微型机与驱动器之间增加一级光电隔离器(一是抗干扰,二是电隔离。
)以防强功率的干扰信号反串进主控系统。
电路图如下所示:
图4.5 单片机与步进电机的接口电路图
1. 图中 K1、K2、K3、K4按钮分别控制步进电机正转、反转、加速、减速。
2. 因为我们讨论的是三相六拍的工作方式,所以P0.4和P0.6接高电平,P0.7接低电平。
3. P0.0输出步进脉冲。
4. P0.1控制步进电机的转向。