步进电机角度控制(1)
步进电机的细分控制
步进电机的细分控制
步进电机的细分控制是指通过对电机的控制信号进行细分，使电机的转动角度变得更精确。
通常情况下，步进电机有固定的步距角度，比如1.8度、0.9度等。
但通过细分控制，可以将
这个步距角度进一步细分，从而实现更精确的控制。
细分控制常用的方法是使用微步驱动器。
微步驱动器可以将电机的控制信号进行细分，使电机能够以更小的步距角度运动。
常见的微步数有2、4、8、16、32、64等。
例如，如果一个步进电机的步距角度为1.8度，通过设置微步数为16，就可以将每个步进分为16个微步，从而实现步距角度为0.1125度的细
分控制。
细分控制可以提高步进电机的精度和平滑性，减小震动和噪音。
但同时也增加了系统的复杂性和控制难度。
细分控制还可以实现步进电机的微调和精确定位，适用于需要高精度的应用场合，如3D打印机、数控机床和精密仪器等。
需要注意的是，细分控制会增加步进电机的功耗和热量产生，需要考虑电机和驱动器的散热问题。
此外，选择合适的驱动器和控制方式也是细分控制的关键，不同的电机和应用场景可能需要不同的控制方法和参数设置。
步进电机对测量角度的定位与控制
Ｉ Ｎ２ ｌ
０ＵＴ，
ＣＯＮｓ ＵＬＮｌ
『 『
位置偏离参考面 的上下两侧 ， 则通过 控制 步进 电机的 旋转方式来实现调整要求 ］ 。
图 ３ 驱 动 电路
Ｆ ｉ ｇ ． ３ Ｄ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ
３ 逻辑程序设计与算法实现
步进电机是纯粹的数 字控 制 电动 机 ， 是将 电脉 冲 信号转换成 角位移的执行元 件。步进 电机转子 的转 角 与输入 的电脉 冲数 成正 比 ， 其 转速 与输入 的脉 冲频率 成正 比 ， 而 电动 机 的旋 转 方 向则 由脉 冲的 分 配顺 序
决定 。
２ ． ２ ． １ 步 进 电 机 技 术 指 标
蓝线和黄线 、 橙线和粉线接控制脉冲输 出， 所以只需 要 ４个输 出接 口。通 过 内部逻 辑程 序 的管脚分 配 ， 选 用
的是驱 动 芯 片 的 前 ４个 管 脚 ， 输 出管脚 即 Ｏ Ｕ Ｔ ～ Ｏ Ｕ Ｔ 。红线接十 ５ ｖ的直流电源 。 ２ ． ２ 步进 电机 工作原 理
３ ． １ 逻辑程序设计
本设计选 用的步进 电机 型号为 ２ ４ Ｂ Ｙ Ｊ ４ ８ ＿ ５ Ｖ， 共有
４对磁极 即 ４相 ， ５根 线 依 次 为 红 、 橙（ Ａ） 、 黄（ Ｂ ） 、
《自动化仪表》 第３ ４卷第 ２期 ２ ０ １ ３年 ２月
本设计 应用 Ｖ Ｈ Ｄ Ｌ作 为逻 辑程序 编辑语 言 ． 在此
数据通过 Ｒ Ｓ － ２ ３ ２接 口异 步串行 进入 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ。通 过 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ内部逻辑 运算 和处 理 ， 将 实 际测 量 角度 反馈 给 上 位机进行实时监 测。上位 机下 发定位 角度 ， 将角 度 转换 的脉冲数通过脉 冲分配 器输 出 ； 再经 电机 驱动 芯 片的功率放大后给到 电机上 ， 使 电机旋转 到设 定的 位 置， 并在 当前位置保持动态平衡 。
步进电机控制方法
步进电机控制方法步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行器，广泛应用于打印机、数控机床、纺织机械、包装设备等自动控制系统中。
步进电机控制方法的选择对于系统的性能和稳定性具有重要影响，下面将介绍几种常见的步进电机控制方法。
1. 开环控制。
开环控制是最简单的步进电机控制方法之一，通过给步进电机施加一定的脉冲信号来控制其旋转角度。
这种方法简单直接，但无法对步进电机的运动状态进行实时监测和调整，容易出现失步现象，适用于对精度要求不高的场合。
2. 半闭环控制。
半闭环控制是在开环控制的基础上增加了位置传感器反馈的控制方法。
通过位置传感器实时监测步进电机的位置，将反馈信息与设定值进行比较，从而实现对步进电机位置的闭环控制。
这种方法相比于开环控制能够更好地提高系统的稳定性和精度，但仍然存在一定的失步风险。
3. 闭环控制。
闭环控制是最为精确的步进电机控制方法，通过在步进电机上增加编码器等位置传感器，实时反馈步进电机的位置信息，并对其进行精确控制。
闭环控制能够及时调整步进电机的运动状态，减小失步风险，提高系统的稳定性和精度，适用于对位置精度要求较高的场合。
4. 微步进控制。
微步进控制是一种通过改变步进电机相序激励方式，使步进电机在每个步距内分成多个微步距的控制方法。
微步进控制能够提高步进电机的分辨率，减小振动和噪音，提高系统的平稳性和精度，适用于对步进电机运动要求较高的场合。
总结。
在实际应用中，步进电机控制方法的选择应根据具体的控制要求和系统性能需求来确定。
不同的控制方法各有特点，开环控制简单直接，但精度较低；半闭环控制提高了系统的稳定性和精度，但仍存在失步风险；闭环控制精度最高，但成本较高。
微步进控制能够提高步进电机的平稳性和分辨率，但相应的控制电路较为复杂。
因此，在选择步进电机控制方法时，需要综合考虑系统的实际需求和成本因素，选择最合适的控制方法来实现系统的稳定运行和高精度控制。
步进电机控制技术
四、反应式步进电机的特性
动态稳定区：(-π+θse)<θ<(π+θse) a点与OA点之间的夹角θr称为稳定裕度(或裕量角)。裕量
角越大，电动机运行越稳定。
r se
2 Z r (mC 2) mZ r C mC
由上式可见，C=1时，反应式步进电动机的相数最少为3。 电动机的相数越多，步距角越小，相应的稳定裕度越大，运
下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构 和工作原理。
一、步进电机简介及结构
步进电动机主要由两部分构成：定子和转子。它们均 由磁性材料构成，其上分别有六个、四个磁极 。
定子绕组
定子
转子
一、步进电机简介及结构
A IA
定子 转子
定子的六个磁 极上有控制绕组， 两个相对的磁极组 成一相。
注意：
这里的相和三 相交流电中的“相” 的概念不同。步进 电动机通的是直流 IB B 电脉冲，这主要是 指线圈的联接和组 数的区别。
冲的最高频率，它是步进电动机的一项重要技术指标。它的大小与电机本 身的参数、负载转矩、转动惯量及电源条件等因素有关，它是衡量步进电
动机快速性的重要技术指标。
1)按能起动的最短脉冲间隔时间tf便可决定电动机的起动频率fst，则 fst=1/tf
2)起动频率fst的大小与电动机的步距角θS有关。
3)电动机的最大静转矩Tsm越大，作用于电动机转子上的电磁转矩也越大， 使加速度越大，转子达到动稳定区所需时间也就越短，起动频率fst越高。
二、步进电机工作方式
三相单双六拍
三相绕组的通电顺序为： AABBBCCCAA 共六拍。 工作过程：
A
B' 4 1 2 3 A'
第3章 步进电动机的控制-1
这种反应式步进电动机的步距角较大，不适合一般用途的要求。
4.小步距角步进电动机
图3-1所示为三相反应式步进电动机。设m为相数，z为 转子的齿数则齿距：
tb 360 z
因为每通电一次（即运行一拍），转子就走一步，各 相绕组轮流通电一次，转子就转过一个齿距。故步距角：
b
齿距 拍数 齿距 Km 360 Km z
通电方式: 从一相通电改换成另一相通电，即通电方式改变一次叫 “一拍”。步进电动机有单相轮流通电、双相轮流通电和单 双相轮流通电的方式。
3.多段反应式步进电机结构及工作原理
前面介绍的单段反应式步进电机是按 径向分相的，此外，还有一种反应式 步进电机是按轴向分相，这种步进电 机又称为多段反应式步进电机。 多段反应式步进电机是沿轴向分成磁 性相对独立的几段，每一段都有一组 励磁绕组，形成一相，因此，三相电 动机有三段，其结构如图3-2所示。 图3-2 三段三相反应式步进电动 机结构原理图
一、步进电动机的种类
1.按运动方式来分：分为旋转运动、直线运动、平面运动（印刷绕组式）和 滚切运动式步进电机。 2.按工作原理来分：分为反应式(磁阻式)、电磁式、永磁式、永磁感应式 （混合式）步进电机。 3.按其工作方式来分：分为功率式和伺服式。前者输出转矩较大，能直接带 动较大的负载；后者输出转矩较小，只能带动较小的负载，对于大负载需通 过液压放大元件来传动。 4.按结构来分：分为单段式（径向式）、多段式（轴向式）、印刷绕组式。 5.按相数来分：分为三相、四相、五相、六相等。 6.按使用频率来分：分为高频步进电机和低频步进电机。 不同类型步进电机其工作原理、驱动装臵也不完全一样，但其工作过程 基本是相同的。
（3-2）
若通电方式和系统的传动比已初步确定，则步距角应满足:
步进电机角度控制设计教程
步进电机角度控制设计教程步进电机是一种常用的电动机，它的运动可以被精确地控制。
步进电机的角度控制设计是指如何精确地控制电机的旋转角度。
本教程将介绍步进电机角度控制的基本原理和设计方法。
一、步进电机的基本原理步进电机由定子和转子组成，定子由电磁线圈组成，转子上有几个磁性极对。
当电流通过定子线圈时，会产生磁场，与磁性极对相互作用，从而引起转子的运动。
步进电机的运动分为两种模式：全步进和半步进。
全步进模式下，电机每次运动一个步距角度，而半步进模式下，电机每次运动一半步距角度。
根据需要，可以选择使用全步进模式或半步进模式。
二、步进电机角度控制设计方法1.确定步距角度首先，要确定所需的步距角度。
步进电机一般有1.8度、0.9度或0.45度等常见步距角度。
根据应用需要，选择合适的步距角度。
2.驱动电路设计步进电机需要一个驱动电路来控制电流的大小和方向，以实现精确的角度控制。
常用的驱动电路有单相和双相驱动电路。
单相驱动电路适合全步进模式，双相驱动电路适合半步进模式。
驱动电路一般由功率电路和控制电路组成。
功率电路负责控制电流的大小和方向，控制电路负责接收控制信号并产生相应的驱动信号。
3.控制信号设计控制信号是控制步进电机运动的关键。
通常使用微控制器或其他控制器来产生控制信号。
控制信号的频率和波形决定了电机的运动方式。
在全步进模式下，控制信号的频率应为电机的旋转频率，控制信号的波形为方波。
在半步进模式下，控制信号的频率是全步进模式的一半，控制信号的波形为方波和脉冲。
4.位置检测和反馈控制为了实现精确的角度控制，通常需要在步进电机上添加位置检测和反馈控制。
位置检测可以使用光电编码器、磁编码器等位置传感器实现，反馈控制可以根据位置检测结果对控制信号进行调整。
三、步进电机角度控制实例下面以一个步进电机角度控制实例来说明设计方法的具体步骤。
假设需要控制一个1.8度步距角度的步进电机，使用双相驱动电路和微控制器产生控制信号。
步进电机调试驱动器设置与步进角度调整
步进电机调试驱动器设置与步进角度调整步进电机是一种常用的电机类型，广泛应用于各种自动化设备和机械系统中。
在使用步进电机时，我们需要进行步进电机的调试、驱动器设置以及步进角度的调整。
本文将详细介绍这些方面的内容以及相应的操作步骤。
一、步进电机调试步进电机调试是为了确保电机正常工作，并且能够按照要求准确地运动。
步进电机调试的主要步骤如下：1. 连接电机和驱动器：根据电机和驱动器的接线图，将步进电机与驱动器正确连接。
2. 设置驱动器参数：根据步进电机和驱动器的规格参数，对驱动器的一些参数进行设置。
如电流、细分、加速度等。
3. 调试控制信号：连接控制器和驱动器，通过控制信号来控制步进电机的运动。
4. 运动测试：通过控制器发送指令，检查步进电机是否按照预期进行旋转或运动。
5. 调整参数：根据测试结果，逐步调整驱动器的参数，直至步进电机能够稳定工作。
二、驱动器设置驱动器是控制步进电机运动的关键设备，正确的驱动器设置可以确保步进电机的正常运行。
下面是一些常见的驱动器设置内容：1. 电流设置：根据步进电机的额定电流和电机负载的情况，设置驱动器的电流。
过大的电流会导致电机发热，过小的电流则会导致电机无法正常运转。
2. 细分设置：细分是指将电机的旋转角度分为若干小份，使电机的运动更加平滑。
根据应用的要求，设置驱动器的细分参数，一般细分设置越大，电机的分辨率越高，但是会增加驱动器的计算和处理压力。
3. 加速度设置：根据步进电机的工作环境和应用要求，设置驱动器的加速度参数。
加速度设置的好坏直接影响到电机的运动质量，合理的加速度能够提高步进电机的定位精度和运动速度。
4. 步进角度设置：步进电机的步进角度是电机一次运动所转过的角度。
根据步进电机的型号和应用需求，设置驱动器的步进角度参数。
步进角度设置不当会导致电机无法准确运动或者定位失效。
三、步进角度调整步进电机的步进角度是其最基本的特性之一，一旦步进角度设置不准确，将会影响到电机的运动和定位。
步进电机角度控制(1)
课程设计课程名称微型计算机控制技术题目名称步进电机角度控制（1）学生学院自动化学院专业班级自动化（4）班学号学生姓名指导教师2012 年 6 月26 日一、系统设计说明1.硬件设计本次设计要求通过键盘按键实现对步进电机的转动次数和每次转动的角度的控制，并通过数码管显示出来。
本方案中通过按键对步进电机的转动角度进行设定，给各个按键设置不同的键值。
按下按键时，给8255A一个信号设定步进电机下一步的动作。
8086通过8255A的数据总线读取该信号，并作出反应，通过给8255A一系列的指令驱动其工作，从而驱动步进电机和LED 显示器2.软件设计显示模块设计说明：为使显示程序具有通用性和灵活性，在8086内设置一个显示缓冲区，显示缓冲区的每个单元与LED的各位一一对应。
当主程序需要显示，只需将要显示的字符送入显示缓冲区，然后调用显示子程序。
显示子程序的任务则是逐一取出显示缓冲区中的字符、查字形表转换成相应字型码，然后通过字段口输出显示。
显示模块是用四位七段数码管来显示转动次数和每次转动的角度。
给八个按键设置不同的子程序，当按下按键时，根据事先设定好的各个按键对应的转动角度的值输出到数码管进行显示。
步进电机模块设计说明：在此设计中，采用的是八拍步进电机。
步进电机控制程序就是完成环形分配器的任务，从而控制电动机的转动，以达到控制转动角度和位移的目的。
控制模型可以以立即数的形式一一给出。
对于步进电机模块的程序设计采用循环程序设计方法。
先把转动的次数和角度的控制模型存放在内存单元中，然后再逐一从单元中取出控制模块并输出。
首先启动，按下按键选择步进电机的角度，然后读入转动的控制模型驱动步进电机转动。
二、程序设计流程图开始是否按键实现键的功能数码显示结束三、心得体会这是大学最后一次的单片机课程设计了，这一次我抽到的是86，用C语言去设计的。
从中我发现相对汇编语言，C语言有很多优点。
经过不断地去编程加载，我复习了C语言编程，同时懂得如何在单片机上实现C语言编程。
PLC编程的三大量：开关量、模拟量、脉冲量讲解
PLC编程的3大量：开关量、模拟量、脉冲量讲解1、 开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF（开关量只有两种状态0/1，包括开入量和开出量，反映的是状态）。
它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。
开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。
所以，有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。
而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2、 模拟量是指一些连续变化的物理量（数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值），如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。
由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。
所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。
如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号。
模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。
这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。
例如：PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。
那么0—32767对应0—100℃的温度值。
然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。
如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。
模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。
这些都是PLC内部数字量的计算过程。
步进电机控制方法
步进电机控制方法步进电机是一种常见的电动执行器，广泛应用于各个领域的控制系统中。
它具有结构简单、控制方便、定位精度高等优点，是现代自动化控制系统中必不可少的重要组成部分。
本文将从基本原理、控制方法、应用案例等方面对步进电机进行详细介绍。
1. 基本原理步进电机是一种通过输入控制信号使电机转动一个固定角度的电机。
其基本原理是借助于电磁原理，通过交替激励电机的不同线圈，使电机以一个固定的步距旋转。
步进电机通常由定子和转子两部分组成，定子上布置有若干个线圈，而转子则包含若干个极对磁体。
2. 控制方法步进电机的控制方法主要包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指根据既定的输入信号频率和相位来驱动电机，控制电机旋转到所需位置。
这种方法简单直接，但存在定位误差和系统响应不稳定的问题。
闭环控制则是在开环控制的基础上，增加了位置反馈系统，通过不断校正电机的实际位置来实现更精确的控制。
闭环控制方法相对复杂，但可以提高系统的定位精度和响应速度。
3. 控制算法控制步进电机的常用算法有两种，一种是全步进算法，另一种是半步进算法。
全步进算法是指将电流逐个向电机的不同线圈通入，使其按照固定的步长旋转。
而半步进算法则是将电流逐渐增加或减小，使电机能够以更小的步长进行旋转。
半步进算法相对全步进算法而言，可以实现更高的旋转精度和更平滑的运动。
4. 应用案例步进电机广泛应用于各个领域的控制系统中。
例如，在机械领域中，步进电机被用于驱动数控机床、3D打印机等设备，实现精确的定位和运动控制。
在医疗设备领域，步进电机被应用于手术机器人、影像设备等，为医疗操作提供准确定位和精确运动。
此外，步进电机还广泛应用于家用电器、汽车控制、航空航天等领域。
总结：步进电机作为一种常见的电动执行器，具有结构简单、控制方便、定位精度高等优点，在自动化控制系统中扮演着重要的角色。
通过本文的介绍，我们了解到步进电机的基本原理、控制方法、算法以及应用案例等方面的知识。
步进电机角度控制设计教程
1
1.1
设计制作和调试一个由8086组成步进电机角度测控系统。通过这个过程学习熟悉键盘控制和七段数码管的使用，掌握步进电机的角度控制和角度显示方法。
1.2
1．在显示器上显示任意四位十进制数
2．将8个键定义键值为0~7，按任意键在显示器上显示对应键值
（9）/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
（10）/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间为外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器读取外部ROM数据。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，单片机读取内部程序存储器。（扩展有外部ROM时读取完内部ROM后自动读取外部ROM）。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
判断是否有键按下的方法是：向所有的列线I/O口输出低电平，然后将行线的电平状态读入累加器中，若无键按下，行线仍保持高电平状态，若有键按下，行线至少应有一条为低电平。当确定有键按下后，即可进行求键码的过程。其方法是：依次从一条列线上输出低电平，然后检查各行线的状态，若全为高电平，说明闭合键不在该列；若不全为1，则说明闭合键在该列，且在变为低电平的行的交点上。
若送电的顺序为S4闭合 断开 S3闭合 断开 S2闭合 断开 S1闭合 断开，周而复始的循环，则电机就逆时针旋转，原理同理。
3.3.2
ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN达林顿管组成。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。ULN2003A管脚如图3-8所示。
步进电机的控制方法
步进电机的控制方法步进电机（Stepper Motor）是一种将电信号转化为角位移的输出设备，通常用于需要精确控制角度和位置的应用领域，如3D打印机、CNC数控机床、机器人等。
步进电机的控制方法主要有三种：全步进控制、半步进控制和微步进控制。
下面将详细介绍这三种控制方法的原理和特点。
全步进控制是步进电机最简单和常用的控制方式之一。
它是通过改变电流的方向和大小来控制电机的转动。
步进电机内部有一个旋转磁场，当电流方向与旋转磁场方向一致时，电机会顺时针旋转；当电流方向与旋转磁场方向相反时，电机会逆时针旋转。
因此，通过改变电流的方向可以实现电机的正反转。
而改变电流的大小可以调节电机每一步转动的角度，从而控制精度。
例如，电流较小时电机每一步的转动角度较大，电流较大时电机每一步的转动角度较小，通过不同的电流设置可以实现不同的控制要求。
全步进控制简单可靠，适用于一些对控制精度要求相对较低的场合。
半步进控制是在全步进控制的基础上发展起来的一种控制方式。
它通过在两个相邻的全步进驱动脉冲之间改变电流的大小和方向来控制电机的转动。
在正向或逆向时，先施加一定大小的电流使电机进入半步状态，此时电机只旋转半个步距；然后再施加相反于旋转方向的电流使电机进入全步状态，此时电机旋转一个步距。
通过这种方式，半步进控制可以实现更高的分辨率和较大的控制精度。
但是，半步进控制的缺点是启动和停止过程中存在冲击、振动等不稳定现象，对控制系统的动态响应要求较高。
微步进控制是进一步提高步进电机控制分辨率和精度的一种控制方式。
它通过改变电流的大小和时间来实现对电机的微步控制。
微步进控制可以将电机每一步的移动量分割为更小的部分，从而实现更高的分辨率。
例如，微步进控制可以将电机每一步的移动量分割为10等分或更多等分，从而实现更精确的控制。
微步进控制的原理是通过调节电流大小和时间，使电机在磁力矩的作用下，从一个磁极到相邻磁极之间平滑地过渡，从而实现平稳的转动。
步进电机控制方法详解
步进电机控制方法详解
步进电机是一种电动机，能够将电脉冲转换为机械位移，具有精准定位、无需传感器反馈等优点，在许多行业中得到广泛应用。
步进电机的控制方法多种多样，包括开环控制和闭环控制两种基本方式。
1. 开环控制
开环控制是最简单直接的步进电机控制方法之一。
通过控制每次输入的脉冲数量和频率来控制电机旋转的角度和速度。
开环控制不需要反馈系统，因此结构简单、成本低廉，适用于一些简单的应用场景。
但是开环控制无法实时纠正误差，容易受到外部因素干扰，精度相对较低。
2. 步进电机控制方法详解
在现代步进电机应用中，闭环控制方式更为常见。
闭环控制通过在电机上添加编码器或传感器，实时监测电机的位置、速度和加速度等参数，将这些信息反馈给控制系统，从而动态调整控制电流和脉冲信号，确保电机的运动精准稳定。
闭环控制能够有效消除误差和震动，提高系统的响应速度和稳定性，适用于对精度要求较高的场合。
3. 如何选择合适的控制方法
在选择步进电机控制方法时，需要根据具体应用场景和要求来进行判断：
•如果是一些简单的定位任务，对精度要求不高，可以选择开环控制方法，简单易行。
•如果是需要高精度、高速度的精密定位任务，或是需要长时间稳定运行的场合，建议选择闭环控制方式，确保系统的稳定性和可靠性。
综上所述，步进电机的控制方法多种多样，开环控制和闭环控制各有优劣。
在实际应用中，应根据具体需求来选择合适的控制方式，以达到最佳的控制效果。
步进电机作
为一种重要的执行元件，在自动化控制系统中具有重要的地位和作用，不断推动着工业自动化技术的发展。
PLC实现步进电机的正反转及调整控制
PLC实现步进电机的正反转及调整控制PLC(可编程逻辑控制器)可以广泛应用于工业自动化控制系统中，包括步进电机的正反转及调整控制。
本文将详细介绍如何使用PLC实现步进电机的正反转及调整控制。
一、步进电机的原理步进电机是一种用电脉冲驱动的电动机，它是按固定顺序将电流导通到电动机的相绕组中，从而使电动机按步进的方式转动。
步进电机有两种基本的工作模式：全步进和半步进。
在全步进模式下，电机每接收到一个脉冲就向前转动一个固定的步距角度。
在半步进模式下，电机接收到一个脉冲时向前转动半个步距角度。
二、PLC实现步进电机的正反转1.硬件连接将PLC的输出端口与步进电机的驱动器相连，将驱动器的控制信号输出口与步进电机相连。
确保电源连接正确，驱动器的供电电压要符合步进电机的额定电压。
2.编写PLC程序使用PLC编程软件编写PLC程序来控制步进电机的正反转。
以下是一个简单的PLC程序示例：```BEGINMOTOR_CONTROL_TRIG:=FALSE;//步进电机控制信号MOTOR_DIRECTION:=FORWARD;//步进电机转动方向，FORWARD表示正转，REVERSE表示反转//步进电机正转控制MOTOR_FORWARD:IF(START_BUTTON=TRUE)THENMOTOR_CONTROL_TRIG:=TRUE;MOTOR_DIRECTION:=FORWARD;END_IF;//步进电机反转控制MOTOR_REVERSE:IF(STOP_BUTTON=TRUE)THENMOTOR_CONTROL_TRIG:=TRUE;MOTOR_DIRECTION:=REVERSE;END_IF;//步进电机停止控制MOTOR_STOP:IF(STOP_BUTTON=TRUE)THENMOTOR_CONTROL_TRIG:=FALSE;END_IF;END```Begitalogic Flowcode是PLC编程软件之一，提供了简单易懂的图形界面来编写PLC程序。
步进电机调试驱动器设置与步进角度调整
步进电机调试驱动器设置与步进角度调整步进电机是一种精确控制转动角度的电机，常用于需要高精度定位和步进运动的设备中。
为了确保步进电机正常工作，需要进行调试驱动器设置和步进角度调整。
一、调试驱动器设置1. 首先，将步进电机与驱动器连接好，确保连接正确并稳固。
2. 接着，检查驱动器的供电电源，确保电源电压符合步进电机和驱动器的额定电压要求。
3. 设置驱动器的细分数，细分数越大，步进电机的步进角度越小，精度越高。
根据实际需求选择适合的细分数设置。
4. 调整驱动器的电流千部，电流千部的大小将影响步进电机的输出功率和发热情况，根据实际要求进行合理设置。
5. 检查并调整驱动器的脉冲信号设置，保证脉冲信号的频率和脉冲宽度满足步进电机的要求。
二、步进角度调整1. 在完成驱动器设置后，需进行步进角度的调整。
步进电机的步进角度是由驱动器发送的脉冲信号控制的，因此需要确保脉冲信号的准确性和稳定性。
2. 首先，利用示波器检测脉冲信号的频率和宽度，确保脉冲信号的质量符合要求。
3. 然后，通过改变每个脉冲信号的数量和频率来调整步进电机的步进角度。
逐步增加或减少脉冲信号，直到步进电机转动的角度达到所需精度。
4. 在调整步进角度时，要注意保持脉冲信号的稳定性，避免出现脉冲信号丢失或干扰导致步进电机运动不稳定的情况。
5. 调整完成后，进行测试验证步进电机的准确定位和运动精度，确保步进电机能够稳定可靠地工作。
通过以上步骤，可以有效地调试步进电机的驱动器设置和步进角度，保证步进电机在实际工作中能够达到高精度的定位和步进运动要求。
同时需要注意定期检查和维护步进电机和驱动器，确保其正常运行，延长使用寿命。
程序(51控制步进电机,执行不同角度的转动)
void counter0(void) interrupt 0 using 1
{
EX0=0;
cont++;
EX0=1;
}
/*******************************************************************************
*实验名:步进电机角度控制
*实验说明:通过不同的按键控制步进电机角度分别是5度10度30度45度
*注意:
************************************************************************r*******/
#include <reg52.h>
/*******************************************************************************
*游承RGC
*
--------------------------------------------------------------------------------
//--定义一个全局变量--//
unsigned char cont=0;
unsigned int timer1=0;
void Delay10ms(unsigned int c); //延时10ms
void Time1Config();
/*******************************************************************************
步进电机实验报告(1)
步进电机控制实验一、实验目的步进电机作为一种数字控制电机，可以准确的控制角度和距离应用非常广泛，本实验利用SPCE061A单片机通过自己编写程序实现步进电机的控制使我们加深对步进电机的了解，同时学会使用步进电机的驱动芯片WZM-2H042M。
另外要求我们掌握单片机控制步进电机的硬件接口电路，以及熟悉步进电机的工作特性。
二、实验内容根据步进电机驱动电路，使用单片机驱动步进电机，控制步进电机正转、反转操作。
三、实验要求按实验内容编写程序，并在实验仪上调试和验证。
四、实验说明1．步进电动机有三线式、五线式、六线式三种，但其控制方式均相同，必须以脉冲电流来驱动。
若每旋转一圈以20个励磁信号来计算，则每个励磁信号前进18度，其旋转角度与脉冲数成正比，正、反转可由脉冲顺序来控制。
2．步进电动机的励磁方式可分为全部励磁及半步励磁，其中全步励磁又有1相励磁及2相励磁之分，而半步励磁又称1-2相励磁。
图为步进电动机的控制等效电路，适应控制A、B、/A、/B的励磁信号，即可控制步进电动机的转动。
每输出一个脉冲信号，步进电动机只走一步。
因此，依序不断送出脉冲信号，即可步进电动机连续转动。
a．1相励磁法：在每一瞬间只有一个线圈导通。
消耗电力小，精确度良好，但转矩小，振动较大，每送一励磁信号可走18度。
若欲以1相励磁法控制步进电动机正转，其励磁顺序如图所示。
若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。
励磁顺序： A→B→C→D→AA B C DSTEP1 1 0 0 02 0 1 0 03 0 0 1 04 0 0 0 1b．2相励磁法：在每一瞬间会有二个线圈同时导通。
因其转矩大，振动小，故为目前使用最多的励磁方式，每送一励磁信号可走18度。
若以2相励磁法控制步进电动机正转，其励磁顺序如图所示。
若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。
励磁顺序： AB→BC→CD→DA→ABSTEP A B C D1 1 1 0 02 0 1 1 03 0 0 1 14 1 0 0 1c．1-2相励磁法：为1相与2相轮流交替导通。
步进电机的细分控制理论
3.1 细分控制概述
步进电机是一种由输入脉冲控制输出转角的机电元件，对应于一个输入脉冲，转 子转过一个固定的角度即步距角，这个特点特别适合于开环系统，但是随着数控技术 及机械工业的发展， 产品对精度的要求越来越高， 再加上前文分析的振荡和失步问题， 采用常规的设计方法，例如，增加定、转子齿数以获得小的步距角等，由于它们受到 电机结构等限制，越来越不能满足需要，这就要求采用特殊的驱动电路设计方法来提 高步进电机的运行性能， 目前较常用的和比较成熟的方法是细分驱动， 又称微步驱动。 步进电机的细分驱动理论是上世纪七十年代中期提出来的，过去由于受到电子元 器件在开关频率、负载能力、运算速度等诸多方面的制约，很长一段时间细分驱动的 实际应用很少。随着微电子技术特别是单片机嵌入式系统及DSP技术的飞速发展以及 现代电力电子技术的突飞猛进，步进电机的细分驱动也得到了充分发展。 步进电机通过细分驱动器的驱动，其步距角变小了。如驱动器工作在10细分状态 时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，也就是 :当驱动器工作在未细分的 整步状态时，控制系统每发一个步进脉冲，电机转动1.8o ；而用细分驱动器工作在10 细分状态时，电机只转动了0.18o 。细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流 所产生的，与电机本身无关。 采用细分驱动技术有许多优点: (1)采用细分驱动技术后，在不改变步进电机整体结构的前提下，可以大幅度提高 步进电机的分辨率。 (2)由于电机绕组中的电流变化幅度变小了，所以引起低频振荡的过冲能量降低 了，即改善了低频性能，减小了开环运动的噪声，提高了运行稳定度。 (3)在数控系统中，加工误差难以提高的原因很大一部分是由于减速箱的存在，采 用细分驱动技术后，可以采用步进电机直接同丝杠相连的形式，这样可以在很大程度
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课程设计课程名称微型计算机控制技术题目名称步进电机角度控制（1）学生学院自动化学院专业班级自动化（4）班学号学生姓名指导教师2012 年 6 月26日一、系统设计说明1.硬件设计本次设计要求通过键盘按键实现对步进电机的转动次数和每次转动的角度的控制，并通过数码管显示出来。
本方案中通过按键对步进电机的转动角度进行设定，给各个按键设置不同的键值。
按下按键时，给8255A一个信号设定步进电机下一步的动作。
8086通过8255A的数据总线读取该信号，并作出反应，通过给8255A一系列的指令驱动其工作，从而驱动步进电机和LED 显示器2.软件设计3.显示模块设计说明：为使显示程序具有通用性和灵活性，在8086内设置一个显示缓冲区，显示缓冲区的每个单元与LED的各位一一对应。
当主程序需要显示，只需将要显示的字符送入显示缓冲区，然后调用显示子程序。
显示子程序的任务则是逐一取出显示缓冲区中的字符、查字形表转换成相应字型码，然后通过字段口输出显示。
显示模块是用四位七段数码管来显示转动次数和每次转动的角度。
给八个按键设置不同的子程序，当按下按键时，根据事先设定好的各个按键对应的转动角度的值输出到数码管进行显示。
步进电机模块设计说明：在此设计中，采用的是八拍步进电机。
步进电机控制程序就是完成环形分配器的任务，从而控制电动机的转动，以达到控制转动角度和位移的目的。
控制模型可以以立即数的形式一一给出。
对于步进电机模块的程序设计采用循环程序设计方法。
先把转动的次数和角度的控制模型存放在内存单元中，然后再逐一从单元中取出控制模块并输出。
首先启动，按下按键选择步进电机的角度，然后读入转动的控制模型驱动步进电机转动。
二、程序设计流程图三、心得体会这是大学最后一次的单片机课程设计了，这一次我抽到的是86，用C语言去设计的。
从中我发现相对汇编语言，C语言有很多优点。
经过不断地去编程加载，我复习了C语言编程，同时懂得如何在单片机上实现C语言编程。
数码管，键盘和异步电动机，是三个不一样的模块，从实现的过程中，巩固了很多知识。
最重要的是，发现问题，去寻找问题的缘由，从而解决。
四、主要参考文献《计算机控制技术实验指导书》，李传芳等编。
《51单片机C语言教程》，郭天祥等编。
电子工业出版社。
《微型计算机原理及应用》，何小敏等编。
机械工业出版社。
任务一：编程控制步进电机，顺时针方向行走180度（角度显示在七段LED上）3秒后行走45度（显示角度）3秒后行走90度（显示角度）3秒后再次进入循环。
程序代码：STACK SEGMENT STACKDW 256 DUP()STACK ENDSDATA SEGMENTTABLE1 DB 10H,30H,20H,60H,40H,0C0H,80H,90H DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMAIN: MOV AL,81H,OUT 63H,ALMOV AH,30HMOV BX,0FF00HMOV DX,01HCALL DISPA0: MOV CX,0008HMOV SI,OFFSET TABLE1A1: MOV AL,[SI]OUT 60H,ALCALL DALLYINC SIDEC AHJNZ L1CALL DALLCMP BX,0FFHJNZ AMOV AH,30HXOR BX,0FFFFHMOV DX,01HJMP L1A: CMP BX,OFFOOHJNZ A8MOV AH,0CHXOR BX,0FF00HMOV DX,02HCALL DISPJMP L1A8: MOV AH,18HXOR BX,0FFHMOV DX,03HCALL DISPL1: LOOP A1JMP A0 DISP: CMP DX,01HJNZ D1MOV AL,0EFHOUT 62H,ALMOV AL,0FCHOUT 61H,ALCALL TIMEMOV AL,0DFHOUT 62H,ALMOV AL,0FEHOUT 61H,ALCALL TIMEMOV AL,0BFHOUT 62H,ALMOV AL,60HOUT 61H,ALCALL TIMERETD1: CMP DX,02HJNZ D2MOV AL,0EFHOUT 62H,ALMOV AL,0B6HOUT 61H,ALCALL TIMEMOV AL,0DFHOUT 62H,ALMOV AL,66HOUT 61H,ALCALL TIMERETD2: MOV AL,0FEHOUT 62H,ALMOV AL,0FCHOUT 61H,ALCALL TIMEMOV AL,0DFHOUT 62H,ALMOV AL,0F6HOUT 61H,ALCALL TIMERETTIME: PUSH AXPUSH CXTIME1: MOV AX,0010H TIME2 : DEC AXJNZ TIME2LOOP TIME1POP CXPOP AXRET DALLY: PUSH CXMOV CX,0100H A4: PUSH AXPOP AXLOOP A4POP CXRETDALLY1: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0002HT1: MOV AX,0010HT2: DEC AXJNZ T2LOOP T1POP CXPOP AXRETDALL: PUSH CXPUSH AXMOV CX,0300HA6: MOV AX,056CHA7: DEC AXCALL DISPJNZ A7LOOP A6POP AXPOP CXRETCODE ENDSEND START任务二：完成A/D转换实验并把转换结果显示在七段LED上显示出来。
程序代码：STACK SEGMENT STACKDW 64 DUP()STACK ENDSDATA SEGMENTTAB1 DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0FEH,0F6H,0EFH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,ALOUT 00H,ALCALL DALLYIN AL,00HMOV BX,OFFSET TAB1PUSH AXMOV AL,80HOUT 63H,ALPOP AXPUSH AXAND AX,000FHADD BX,AXMOV AL,[BX]OUT 61H,ALMOV AL,0FEHOUT 62H,ALCALL TIMEMOV AL,0FFHOUT 62H,ALPOP AXMOV BX,OFFSET TAB1PUSH AXAND AX,00F0HSHR AL,4ADD BX,AXMOV AL,[BX]OUT 61H,ALMOV AL,0DFHOUT 62H,ALCALL TIMEMOV AL,0FFHOUT 62H,ALPOP AXJMP STARTTIME: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0020HT1: MOV AX,0030HT2: DEC AXJNZ T2LOOP T1POP CXPOP AXRETDALLY: PUSH CXPUSH AXMOV CX,0004HA5: MOV AX,005CHA6: DEC AXJNZ A6LOOP A5POP AXPOP CXRETCODE ENDSEND START任务三：实现：（1）定义键盘按键：3个功能键：设置SET、清零CLR，开始START；（2）显示器上三位显示每次行走的角度；（3）通过键盘按键，设置步进电机行走的最大角度值：按SET键后，使用键盘设置角度，再按一次START置入；按CLR清零返回原位。
（4）转动电位器启动步进电机跟随转动，到位后停止；电位器回原位步进电机也回原位。
步进电机角度能显示分辨率为15度。
程序代码：#include<>#define pa 0x60#define pb 0x61#define pc 0x62#define com 0x63#define uint unsigned int#define uchar unsigned charucharduan[]={0xfc,0x60,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0 xe0,0xfe,0xf6,0xef,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0 x8e}uchar wei[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};ucharmoto[]={0x90,0x80,0xc0,0x40,0x60,0x20, 0x30,0x10};uchar buff[]={0,0,0,0};int flag=1;int dushu,max=0;Void delay(int t){Int a,b;For(a=t;a>0;a--)For(b=110; b>0:b--);}Void dis(int a,int b,int c,int d) {Outp(pc,wei[3]);Outp(pb,duan[a]);Depaly(15)Outp(pc,wei[2]);Outp(pb,duan[b]);Depaly(15)Outp(pc,wei[1]);Outp(pb,duan[c]);Depaly(15)Outp(pc,wei[0]);Outp(pb,duan[d]);Depaly(15)}Void keyscan1(){Uchar temp,i;Outp(pc,0x7f);Temp=inp(pc);Temp=temp&0x0c;If(temp==0x08){dushu=1;Buff[0]=buff[0]+1;If(buff[0]>9){buff[0]=0;} }If(temp==0x04){dushu=5;Buff[1]=buff[1]+1;If(buff[1]>9){buff[1]=0;}}Outp(pc,0xbf);Temp=inp(pc);If(temp==0x88){dushu=2;flag=3;}If(temp==0x04){dushu=6;Buff[2]=buff[2]+1;If(buff[2]>9){buff[2]=0;}}Outp(pc,0xdf);Temp=inp(pc);Temp=temp&0x0c;If(temp==0x08){dushu=3;}If(temp==0x04){dushu=7;flag=1;}Outp(pc,0xef);Temp=inp(pc);Temp=temp&0x0c;If(temp==0x08){dushu=4;flag=2;}If(temp==0x04){dushu=8;Buff[3]=buff[3]+1;If(buff[3]>9){buff[3]=0;}} delay(150); }Void keyscan(){Uchar temp;Outp(pc,0x00);Temp=inp(pc);Temp=temp&0x0c;If(temp!=0x0c){delay(2);If (temp!=0x0c)Keyscan1();}}Void main(){signed int y=0,step=0,x,dian,i; Uchar temp;Outp(com,0x81);While(1){Keyscan();If(flag==1){dis(buff[3],buff[2],buff[1],buff[0]);}If(flag==2){buff[0]=0;buff[1]=0;,buff[2]=0;buff[3]=0; max=0;If(y>0){If(step==8){step=0;}For(i=4;i>0;i--)(outp(pa,moto[8-step]);Step++;Delay(10);}Y=y-15;}Dis(0,0,0,0);}If(flag==3){outp(com,0x81);Outp(0x00,1)Doam=inp(0x00);Max=buff[0]+buff[1]*10+buff[2]*100+bu ff[3]*1000;X=max/15*dian/255*15;If(x>y){If(step==8){step=0;}For(i=4;i>0;i--){Outp(pa,moto[step]);Step++;Delay(10);}Y=y+15;}If((y-x)>0){If(step==8){step=0;}For(i=4;i>0;i--){Outp(pa,moto[8-step]);Step++Delay(10);}Y=y-15;}For(i=5;i>0;i--){dis(x/1000,x%1000/100,x%100/10,x%10) ;}}}}实验心得：这个实训非常需要耐性和细心，只要你一个不小心，出现一个错误，你就麻烦了。