步进电机控制

步进电机控制

文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

杭州电子科技大学

电子系统设计综合实验

设计报告

实验名称: 步进电机控制

实验序号: 4

小组号: 4A

姓名学号:

指导教师: 黄继业

2015年1月4日

一．引言：

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（即步进角）。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。常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）。实验中使用的是永磁式步进电机24BY 型，下图是该电机的接线图，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。

二．实验要求：

1．（基本）：控制四相六线式步进电机的转动（四相八拍方式）

2．（基本）：显示步进电机的转动圈数、角度和方向

三．（扩展）：用非接触的方式实时监测步进电机的工作状态

四．实验器材清单：

名称型号数量

驱动芯片L2981片

霍尔元件cs31441个

二极管80508个

电容100uf、各2个

电阻2K1个

四：实验电路原理图

1：驱动电路原理图：

2:驱动电路工作原理：

L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准

TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接两电机。IN1、IN2、IN3、IN4引脚从单片机接输入控制电平，控制电机正反转。

3：L298控制单双八拍的逻辑表：

4.霍尔模块电路图

4：霍尔模块工作原理：

霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc，地，输出。使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。根据这些输出的脉冲可以实现实时监测电机的工作状态。

5.实验所用的程序代码：

源码目录：

USER:

STM32: (库文件)

Driver:

/*

要求：

控制步进电机转动，8拍

显示步进电机转动圈数，角度，方向。

非接触方式实时监测

*/

#include ""

#include ""

#include ""

#include ""

#include ""

u8 i,j,keynum,direction=0;

u16

Speedtime,loop_num1=0,loop_num2=0,interrupt_num=0,interrupt_speed=0; double angle=0;

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

void EXTIX_Init(void)

{

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

= GPIO_Pin_15;

= GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource15);

=EXTI_Line15;

= EXTI_Mode_Interrupt;

= EXTI_Trigger_Rising;

= ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

= EXTI15_10_IRQn;

= 0x0F;

= 0x0F;

= ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

void EXTI15_10_IRQHandler(void)

{

interrupt_num ++; .");

lcd_6x8(0,3,"Loop Num1:");

lcd_6x8(0,4,"Loop Num2:");

lcd_6x8(0,5,"Angle:");

lcd_6x8(0,7,"Speed:");

lcd_6x8(60,7,"N/s");

while(1)

{

keynum=New_KEY_Scan();

switch(keynum)

{

case 1:direction++;if(direction==4)direction=0;break;

case 2:Speedtime-

=100;if(Speedtime==600)Speedtime=900;break;

default:break;

}

lcd_6x8_num(45,7,interrupt_speed); //每秒转速

lcd_6x8_num(100,7,interrupt_num);

if(direction==0)

{