步进电机正反转
PLC控制步进电机正实现正反转速度控制定位

PLC控制步进电机正实现正反转速度控制定位 1.步进电机正反转如何实现2.如何控制步进电机速度(即,如何计算脉冲频率):实际步进电机控制很简单,应用都是傻瓜了,厂家做好步进电机的驱动器,步进电机如何工作由驱动器来控制,我们不需要对步进电机做深入的了解,只要知道步进电机驱动器的应用方法即可。
当然简单的步进电机工作特性,还是必须知道的,下面我会介绍!细分的作用:两相步进电机,基本步距角1.8度,即:200个脉冲电机转一圈,称之为整步。
可以在步进电机的驱动器上设定细分数,其作用是:设置为2细分(也称为半步)时,则步距角为0.9度,400个脉冲转一圈。
设置为4细分时,则步距角为0.45度,800个脉冲转一圈。
设置为8细分时,则步距角为0.225度,1600个脉冲转一圈。
细分数越高,上位机发一个脉冲走的长度越小,精度越高!这个很好理解,一个脉冲走10毫米,10%误差时,一个脉冲误差1毫米,一个脉冲走1毫米,同样是10%误差时,一个脉冲误差0.1毫米。
当然,我们不可能把细分数设的很大,达到每个脉冲行走的长度特别小的目的。
您记住两相步进电机200个脉冲转一圈就行了!细分越大,步进电机转一圈的脉冲数越大!如果想让步进机以每分钟600转的速度,行走400毫米,我们如何计算上位机需要发出的脉冲数及脉冲频率?如何控制步进电机速度(即,如何计算脉冲频率):假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机600转/分的转速,上位机应该发送的脉冲频率计算方法:频率的概念是一秒钟的时间发送的脉冲个数所以,先计算步进电机每秒钟的转数600/60=10转/秒再计算10转/秒需要的脉冲数10 X 800 = 8000个即脉冲频率为 8000 ,也就是8K结论,为了实现步进电机600转/分的转速,上位机应该保持8K的脉冲输出频率现在您明白了吧?为了计算脉冲频率必须知道的两个前提条件是:1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数;2、知道步进电机的转速,转速单位是:转/如何计算步进电机所需要的脉冲数:假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机行走400毫米的距离,上位机应该发送的脉冲个数计算方法:如果步进电机输出轴与丝杠(螺距:10mm )直连,或是通过皮带轮传动,轮周长10mm. 即,步进电机转一圈,机械的行走长度为10mm。
PLC实现步进电机的正反转及调整控制

实训课题三PLC实现步进电机正反转和调速控制一、实验目的1、掌握步进电机的工作原理2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法3、掌握DECO指令实现步进电机正反转和调速控制的程序二、实训仪器和设备1、FX2-48MR PLC 一台2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个三、步进电机工作原理步进电机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转换成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,图3-1是一个三相反应式步进电机结图。
从图中可以看出,它分成转子和定子两部分。
定子是由硅钢片叠成,定子上有六个磁极(大极),每两个相对的磁极(N、S极)组成一对。
共有3对。
每对磁极都绕有同一绕组,也即形成1相,这样三对磁极有3个绕组,形成三相。
可以得出,三相步进电机有3对磁极、3相绕组;四相步进电机有4对磁极、四相绕组,依此类推。
反应式步进电动机的动力来自于电磁力。
在电磁力的作用下,转子被强行推动到最大磁导率(或者最小磁阻)的位置,如图3-1(a)所示,定子小齿与转子小齿对齐的位置,并处于平衡状态。
对三相异步电动机来说,当某一相的磁极处于最大导磁位置时,另外两相相必处于非最大导磁位置,如图3-1(b)所示,即定子小齿与转子小齿不对齐的位置。
图3—1三相反应式步进电动机结构图把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿,把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿。
错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件,所以,在步进电机的结构中必须保证有错齿的存在,也就是说,当某一相处于对齿状态时,其它绕组必须处于错齿状态。
本实验的电机采用两相混合式步进电机,其内部上下是两个磁铁,中间是线圈,通了直流电以后,就成了电磁铁,被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。
因为中间连接的电磁铁的两根线不是直接连接的,是采用在转轴的位置用一根滑动的接触片。
这样如果电磁铁转过了头,原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了,所以电磁铁的N极S极就和以前相反了。
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是专门用于控制工程自动化系统的一种可编程逻辑控制器,其可以通过编程来实现对各种电气设备的控制。
在实际工程中,步进电机广泛应用于自动化设备中,如数控机床、包装机械、印刷设备等。
步进电机具有分辨率高、精度高、响应速度快等优点,因此被广泛应用于各种自动化控制系统中。
在PLC实现步进电机的正反转及调整控制中,需要考虑以下几个方面:1.步进电机驱动模块选型:步进电机需要配合驱动模块进行控制,通常采用的是脉冲信号驱动方式。
在PLC控制系统中,可以选择适合的驱动模块,如常见的2相、4相步进电机驱动模块。
2.步进电机控制程序设计:通过PLC软件编程,编写程序实现步进电机的正转、反转及调整控制功能。
在程序设计中,需要考虑步进电机的控制方式、驱动模块的接口信号、脉冲信号的频率等参数。
3.步进电机正反转控制:在程序设计中,通过PLC输出脉冲信号控制步进电机的正反转运动。
具体步骤包括设置脉冲信号的频率和方向,控制步进电机按设定的脉冲信号实现正反转运动。
4.步进电机调整控制:步进电机的位置调整控制通常通过调整脉冲信号的频率和数目来实现。
通过PLC编程,实现步进电机的位置调整功能,从而实现对步进电机位置的精准控制。
5.总体控制设计:在PLC控制系统中,可以将步进电机的正反转及调整控制与其它控制功能相结合,实现对整个自动化系统的精确控制。
通过PLC编程,可以灵活设计多种控制逻辑,满足不同工程项目的需求。
综上所述,通过PLC实现步进电机的正反转及调整控制主要涉及步进电机驱动模块选型、控制程序设计、正反转控制、调整控制和总体控制设计等方面。
通过精心设计和编程,可以实现对步进电机的精确控制,满足各种自动化控制系统的要求。
PLC技术的应用将有助于提高自动化生产设备的生产效率和稳定性,推动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
一、PLC实现步进电机的控制原理
拿步进电机举例,大家可以把它想象成一个隔著一定距离的圆盘,隔着每一环的距离形成齿轮的节点。
步进电机的正向或反向转动,就是将这一环索引和圆盘一起发动转动。
步进电机的转动,是靠每一步索引圆盘来完成的,每一步都有一个控制信号来告诉电机从哪一环节点开始转动,当接收到控制信号时,电机开始转动,并且每转一圈循环转动几个索引。
1、正向、反向控制
要实现步进电机的正向反向控制,就要在PLC程序中控制信号形式来实现,一般可以使用两个控制信号,一个是正反控制信号,一个是步进电机转动的速度,要求PLC程序根据正反控制信号来实现正向和反向控制。
正反控制信号就是设置一个开关量变量,当这个开关量为ON时,电机运行正转,当开关量为OFF时,电机运行反转,具体可以采用T函数来实现,T11=1,电机正转,T12=0,电机反转。
由于步进电机的转动是一布一射的过程,所以需要用一个电位器来控制步进电机的转动速度,当电位器的旋钮调整到一定位置时,就会给出一定频率的步进信号,PLC程序可以根据此步进信号,来控制步进电机的转动速度。
步进电机正反转

步进电机控制设计摘要步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
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(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以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。
结合对步进电机的了解,然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明,采用8051单片机来控制步进电机,并给出了步进电机的双相三拍控制单片机控制和三相六拍的单片机控制的具体实现方法,用汇编程序进行控制运行。
控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计,实现了四相步进电机的正反转,急停等功能。
电机的控制系统由AT80C51单片机控制,具有抗干扰能力强,可靠性高而且系统扩展容易等优势。
本次课程设计中着重于通过控制脉冲数来控制位移,实现准确定位。
基于步进电机本身的优越性和应用的广泛性,这正是用单片机控制步进电机课程设计的实际意义。
关键字:步进电机 ,角位移,单片机 ,脉冲目录1 课题描述 (1)2总体实现原理 (1)3 步进电机原理及硬件设计 (2)3.1 单片机电路 (2)3.1.1 AT89C51单片机的组成结构 (2)3.1.2 AT89C51单片机的引脚及功能 (4)3.2步进电机 (6)3.2.1 步进电机的工作原理 (6)3.2.2控制原理 (7)3.2.3步进电机的驱动方式 (8)3.2.4最小系统 (9)3.3输入显示部分 (10)3.4 电源 (10)4 软件程序设计 (11)4.1 主程序的设计 (11)4.2 定时中断设计 (12)4.3 外部中断设计 (13)4.4 系统软件程序 (14)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1 课题描述传统的步进电机控制方法是由触发器产生控制脉冲来进行的,此种方法工作方式单一且难于实现人机交互,当步进电机的参数发生变化是,需要重新进行控制器的设计。
步进电机正反转实验报告

步进电机正反转实验报告步进电机正反转实验报告一、实验名称:步进电机正反转训练二、控制要求要求实现电机的正转三圈,反转三圈,电机正转和反转的频率可不相同,然后这样循环3次,3次后电机停止转动。
三、PLCI/O地址分配表PLC的I/O地址Y0电机转向输出点Y1电机的转速输出点连接的外部设备控制转速点CP控制转向点CW四、程序梯形图五、程序分析:M11、M12、M13的波形图M21、M22、M23的波形图电机正转的频率是20赫兹,通过MOV指令送到D5中,在电机正传三圈后,电机反转,反转的频率是40赫兹,通过MOV指令送到D5中。
电机正转3次,反转2次,再通过M23得电进入正转,重复上面的循环,即电机正转后再反转,M23才得电一次,所以可以加一个M23控制一个计数器计数,当计数器计数到3时,再通过计数器的常闭开关把M10线圈断电,从而实现电机停止。
扩展阅读:微机实验报告步进电机正反转及调速设计微机原理与接口设计实验报告步进电机正反转及调速设计专业:机械设计制造及其自动化班级:10090112小组成员:周先军10901239张赓10901240胡一国08901312组别:B5摘要:本系统是基于STM8系列单片机的步进电机转速转向控制器。
该系统采用STM8S103F3P6单片机作为主控制器,运用L298全桥驱动器驱动步进电机,通过摇杆、按键控制电机转速,并且通过1602液晶显示器显示当前转速。
该系统中使用的四相步进电机,具有控制精度高,转动扭矩大等特点,实际生产中有广泛的运用。
系统中除了传统按键控制外,还增加遥控控制,单片机通过AD读取摇杆控制信号,实时控制电机转速。
整个系统具有结构简单、可靠性高、成本低和实用性强等特点,具有较高的通用性和应用推广价值。
关键词:控制单片机控制驱动电路正反转摇杆四相步进电机STM8L2一、系统方案1.1控制系统方案方案一:采用8086系列单片机。
8086是Inter系列的16位微处理器,数据处理能力强。
PLC实现步进电机的正反转和调整控制

PLC实现步进电机的正反转和调整控制PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制系统的可编程电子设备。
在工业领域,PLC被广泛应用于各种自动化设备和机器的控制。
步进电机是一种非塔式电机,其运动是以固定的步长进行的,适用于需要精确定位的应用,如印刷机、数控机床等。
本文将介绍如何使用PLC实现步进电机的正反转和调整控制。
步进电机的正反转控制可以通过改变电机的运行顺序来实现。
一种常见的方法是使用四相步进电机,通过改变电机的相序来实现正反转。
一般来说,步进电机有两种驱动方式:全步进和半步进。
全步进驱动方式是指每次脉冲信号到达时,电机转动一个步进角度。
全步进驱动方式可以通过控制PLC输出的脉冲信号来实现。
例如,当需要电机正转时,在PLC程序中输出连续的脉冲信号,电机将按照一定的步进角度顺时针旋转。
当需要反转时,输出连续的反向脉冲信号,电机将逆时针旋转。
半步进驱动方式是指每次脉冲信号到达时,电机转动半个步进角度。
半步进驱动方式可以通过改变输出的脉冲信号序列来实现。
例如,正转时输出连续的脉冲信号序列:1000、1100、0100、0110、0010、0011、0001、1001,电机将按照半个步进角度顺时针旋转;反转时输出反向脉冲信号序列:1001、0001、0011、0010、0110、0100、1100、1000,电机将逆时针旋转。
调整控制是指通过PLC来调整步进电机的运行速度和位置。
调速控制可以通过改变输出脉冲信号的频率来实现。
例如,可以定义一个计时器来控制输出脉冲信号的频率,通过改变计时器的时间参数来改变电机的速度。
较小的时间参数将导致更快的脉冲频率,从而使电机加快转速。
位置控制可以通过记录步进电机当前的位置来实现。
可以使用PLC的存储和控制功能来记录和更新电机的位置信息。
例如,可以使用一个变量来保存电机当前的位置,并在转动过程中不断更新该变量的值。
通过读取该变量的值,可以获得电机当前的位置信息。
总结起来,使用PLC实现步进电机的正反转和调整控制可以通过控制输出的脉冲信号序列和频率来实现。
步进电机正反转实验报告资料

步进电机正反转实验报告资料一?实验名称:步进电机正反转训练二?控制要求要求实现电机的正转三圈,反转三圈,电机正转和反转的频率可不相同,然后这样循环3次,3次后电机停止转动?三?PLCI/O地址分配表PLC的I/O地址连接的外部设备Y0电机转向输出点控制转速点CPY1电机的转速输出点控制转向点CW四?程序梯形图五?程序分析:M11?M12?M13的波形图M21?M22?M23的波形图电机正转的频率是20赫兹,通过MOV指令送到D5中,在电机正传三圈后,电机反转,反转的频率是40赫兹,通过MOV指令送到D5中?电机正转3次,反转2次,再通过M23得电进入正转,重复上面的循环,即电机正转后再反转,M23才得电一次,所以可以加一个M23控制一个计数器计数,当计数器计数到3时,再通过计数器的常闭开关把M10线圈断电,从而实现电机停止?励志美文美句摘抄1?不要放弃自己就是真正的坚强,虚心就是坚强,努力就是坚强,从头再来就是坚强,正直就是坚强,学会坚强之前要学会爱惜自己?2?人生,就没有,永远的悲痛;也没有,永远的欢欣?能使我们坚强的,往往不是顺境,而是逆境;能让我们醒悟的,往往不是高兴,而是伤心?学会忍受,懂得艰辛,于曲折中前进?3?人都说比天空和大地更远的距离是人与人的距离,因为人心里都会藏匿太多的猜忌和戒备,想要快乐就甩开生命中这些过于沉重,却又不必要的行李吧,生命中有爱就足够了?试着给周围你所熟识的还有你还陌生的人一个真诚无惕的微笑吧,它可以触摸到他人的心灵,微笑是有感染力有连带性的,它会无声的渗透进每个易感的心灵,更会让更多的心灵为之感动,心中有爱就会快乐,就会让微笑发自心底,灿烂在脸上?4?千万不要因为自己已经到了结婚年龄而草率结婚?想结婚,就要找一个能和你心心相印相辅相携的伴侣?不要因为放纵和游戏而恋爱,不要因为恋爱而影响工作和事业,更不要因一桩草率而失败的婚姻而使人生受阻?感情用事往往会因小失大?5?你要从现在开始,微笑着面对生活,不要抱怨生活给了你太多的磨难,不要抱怨生活中有太多的曲折,不要抱怨生活中存在的不公?当你走过世间的繁华与喧嚣,阅尽世事,你会幡然明白:人生不会太圆满,再苦也要笑一笑!6?不要让灰色的乌云笼罩一辈子,生命中还有很多美好的不要让其遮盖,不要因为一片乌云毁了一切,人生中还有很多可以去把握?7?每一个成功者的背后都有一个心路的旅程,雨中漫步你不会比别人先一步看到彩虹?8?面对人生的烦恼与挫折,最重要的是摆正自己的心态,积极面对一切?再苦再累,也要保持微笑?笑一笑,你的人生会更美好!9?命运,不过是失败者无聊的自慰,不过是懦怯者的解嘲?人们的前途只能靠自己的意志?自己的努力来决定?10?你或许无法改变身高和体形,但是可以改变你的态度?我们每个人都有力量去培养和保持为我所用的积极态度,提高我们的人生质量,完成我们的人生目标?态度是人生理想的昭示,而非既有成果的反映?改变你的态度,就可以改变你的人生?11?不要像玻璃那样脆弱?有的人眼睛总盯着自己,所以长不高看不远;总是喜欢怨天尤人,也使别人无比厌烦?没有苦中苦,哪来甜中甜?不要像玻璃那样脆弱,而应像水晶一样透明,太阳一样辉煌,腊梅一样坚强?既然睁开眼睛享受风的清凉,就不要埋怨风中细小的沙粒?12?常言道,失败是成功之母,而我却认为,失败是一种解脱和潇洒,也是一种“得”?人生中,有成功有失败,成功是鲜花,失败同样也精彩?13?该来的会来,该走的会走,有时候离开并不意味着结束,而是另一种开始?14?人生,无非只有三天,昨天,今天,明天?昨天很长,说不清有多少天,但不管有多少天,不管是受到挫折,还是取得辉煌,都只能代表过去,昨天你失败了,将来可能会成功,昨天你辉煌了,将来你可能会萎靡不振,只有把过去的挫折和辉煌都变成今天的基石,才能登上美好的明天?15?每个人都有每个人的做法,每个人都有每个人的想法,别人做什么,想什么,我们无法掌握,也无法控制?我们能做的,就是做好自己,管好自己,凭自己的本身,靠自己的良心,踏踏实实地做事,老老实地做人,即使遭遇不公,遭遇不平,也能想开,懂得包容,学会用宽容的心怀,善良的言行,对待身边所有的人?生活中的许多磨难,让我们理解了人情,理解了这个社会能给你的所有尊重,于艰难中,懂得了承受,懂得了坚定,慢慢挺起自己的灵魂?16?老师告诉她,用心去观察研究昆虫和花草,渐渐地就会发现,动植物的世界是一个多么神奇有趣的世界?17?老师给我们讲了个有趣的故事?18?你说的这个问题本身就很有趣?19?世界是神奇的,让我们不断着探索周围发生的有趣的现象?20?他每天都坚持读一篇有趣的故事?21?他真是个有趣的人?22?天文馆里的宇宙空间,充满了神奇有趣的色彩?23?我看一本有趣的漫画书,笑得我肚子都疼了?24?星期三,学校举行了一次有趣的文艺演出,让我回味无穷,永远留在我的脑海里?25?学生选择自己喜欢的动物和反映的主题编写有趣的故事?26?要是法布尔先生不这样写的话,我完全可以认定这是一本普通的记叙文,一本枯燥无味的记叙文?((Agoodsentenceyuedu.mipang.))没有创意,没有什么特别的地方以及引人注目的地方?可他运用了,这样就像把我也一起带进了这个神秘有趣的昆虫王国,自己也是一只顽固可爱的小昆虫,就像在看动画片?小人书一样的有趣?好玩?把我吸进了这个似人却非人的王国?27?有趣的文艺演出在我们的掌声中结束了,我真希望这次文艺演出永远也不会结束?28?有些人认为杂志有趣,但是我觉得小说跟有趣?29?这位名扬四海?誉满天下的法布尔先生,运用了巧妙的拟人手法,再加入自己幽默生动的另我带着无比探索的精神去这神秘有趣的昆虫王国“探密”,不断了解昆虫先生的习性,与生活?30?最有趣的是两位同学表演说相声,相声的名字是“吹牛”?31?吹泡泡是一很有趣的事?32?冬天的早晨,窗户上总是模模糊糊的,妈妈说是窗户“流汗”了!哈哈,老师说这个比喻很有趣呢!33?非诚勿扰大家都来参加吧,非常有趣?34?今天的班会课十分有趣?35?今天和小敏约好出去玩,有趣的是,她把裙子穿反了?。
电动机的正反转

电动机的正反转一.设计目的步进电机若加入适当的脉冲信号时,转子则会以一定的步数转动。
如果加入连续的脉冲信号,步进电机就会连续转动,转动的角度与脉冲频率成正比,正、反转可由脉冲的顺序来控制。
本程序通过K1、K2和K3三个按钮开关控制步进电机转动和改变转向,电动机使用1-2相激磁,编程时采用制表的方法。
正转和反转的脉冲信号频率是相通的,但由于使用激磁方式不一样,反转使用了1-2相激磁法,故反转速度为正转的一半。
1. 步进电机原理以及原理图电路设计如图四所示。
K1、K2和K3按钮开关分别接在单片机的P3.2~P3.4引脚上,作为控制信号的输入端,输入端直接采用ULN2003驱动电路控制步进电机的转向。
图四开关控制步进电机的电路原理图2. 功能说明单片机的P3.2~P3.4引脚分别接有按钮开关K1、K2和K3,用来控制步进电机的转向。
开始供电时,步进电机停止。
按K1时,电动机正转;按K2时,电动机反转。
按K3时,电动机停止转动。
3. 程序设计3.1 编程编程采用制表的方法,步进电机正转采用二相激磁方式,时序如表所示2相激磁方式正转时序步进电机反转采用1-2相激磁方式,时序如表1-2相激磁反转时序3.2. 流程图程序设计流程如图所示3.3. 程序清单01 K1 EQU P3.2 ;设定P3.2以K1表示02 K2 EQU P3.3 ;设定P3.3以K2表示03 K3 EQU P3.4 ;设定P3.4以K3表示0405 STOP: MOV P0,#OFFH ;步进电机停止06 LOOP: JNB K1,Z_M2 ;是否按K1,是则正传07 JNB K2,F_M2 ;是否按K2,是则反转08 JNB K3,STOP1 ;是否按K3,时则停止09 JMP LOOP ;跳转至LOOP处1011 STOP1: ACALL DELAY ;按K3的消除抖动12 JNB K3,$ ;K3放开否13 ACALL DELAY ;放开消除抖动14 JMP STOP ;电机停止1516 Z_M2: ACALL DELAY ;按K1的消除抖动17 JNB K1,$ ;K1放开否18 ACALL DELAY ;放开消除抖动19 JMP Z_M ;转至Z_M处2021 F_M2: ACALL DELAY ;按K2的消除抖动22 JNB K2,$ ;K2放开否23 ACALL DELAY ;放开消除抖动24 JMP F_M ;转至F_M处,循环25 ;正转子程序26 Z_M: MOV R0,#00H ;正转到TABLE取码指针初值27 Z_M1: MOV A,R0 ;到TABLE取码28 MOV DPTR,#TABLE ;存表29 MOVC A,@A+DPTR ;取表代码30 JZ Z_M ;是否取到结束码?31 MOV P0,A ;输出至P0,正转32 JNB K3,STOP1 ;是否按K3,是则停止运转33 JNB K2,F_M2 ;是否按K2,是则反转34 ACALL DELAY ;步进电机转速35 INC R0 ;取下一个码36 JMP Z_M1 ;转至Z_M处,循环37 RET38 ;反转子程序39 F_M: MOV R0,#05 ;反转到TABLE取码指针初值40 F_M1: MOV A,R0 ;到TABLE取码41 MOV DPTR,#TABLE ;存表42 MOVC A,@A+DPTR ;取表代码43 JZ F_M ;是否取到结束码?44 MOV P0,A ;输出至P0,反转45 JNB K3,STOP1 ;是否按K3,是则停止运转46 JNB K1,Z_M2 ;是否按K1,是则正转47 ACALL DELAY ;步进电机转速48 INC R0 ;取下一个码49 JMP F_M1 ;转至F_M1处,循环50 RET5152 DELAY: MOV R6,#40 ;延时时间20ms53 D1: MOV R7,#24854 DJNZ R7,$55 DJNZ R6,D156 RET57 ;控制码表58 TABLE59 DB 0FCH, OF9H, 0F3H, 0F6H ;正转60 DB 00H ;反转结束码61 DB 0F7H, 0F3H, 0FBH, 0F9H ;反转62 DB 0FDH, 0FCH, 0FEH, 0F6H63 DB 00H ;反转结束码6465 END ;程序结束4. 代码详解主要标号说明LOOP:按键扫描STOP1:K3键消除抖动Z_M2:K1键消除抖动F_M2K2键消除抖动Z_M:反转子程序F_M:正转子程序DELAY:延时子程序TABLE:控制码表5.程序分析01~03:将P3.2、P3.3、P3.4引脚分别用K1、K2、K3表示。
PLC实现步进电机正反转和调速控制

PLC实现步进电机正反转和调速控制PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制系统的计算机控制设备。
它可以实现对多种设备和机器的控制,包括步进电机。
步进电机是一种通过步进角度来控制转动的电机,其转动可以精确地控制在每个步进角度停留一段时间。
步进电机的正反转和调速控制是实现工业自动化过程中常用的功能,PLC可以很好地实现这些控制。
一、步进电机的正反转控制步进电机的正反转控制是通过控制步进电机的相序来实现的。
步进电机有多种相序方式,常见的包括正向旋转、逆向旋转、双向旋转等。
PLC 可以通过控制步进电机的相序开关来实现步进电机的正反转。
在PLC中,可以使用PLC的输出口来控制步进电机的相序开关。
通过将输出口与步进电机的控制线路连接,可以控制相序开关的状态,从而控制步进电机的正反转。
例如,将PLC的一个输出口连接到步进电机的CW (Clockwise)输入线路,另一个输出口连接到步进电机的CCW(Counter Clockwise)输入线路,可以通过控制这两个输出口的状态来实现步进电机的正反转。
二、步进电机的调速控制步进电机的调速控制是通过控制步进电机的脉冲频率来实现的。
步进电机的转速与脉冲频率成正比,脉冲频率越高,步进电机的转速越快。
因此,通过控制PLC输出口给步进电机发送的脉冲频率,可以实现步进电机的调速控制。
在PLC中,可以使用定时器模块来控制步进电机的脉冲频率。
定时器模块可以通过设定计时器的定时时间和周期,来控制输出口的脉冲频率。
通过控制定时器的定时时间,可以控制步进电机每个步进角度的停留时间,从而控制步进电机的转速。
除了定时器模块,PLC还可以使用计数器模块来实现步进电机的调速控制。
计数器模块可以通过设定计数器的初始值和计数步长,来控制输出口的脉冲频率。
通过控制计数器的初始值和计数步长,可以控制步进电机每个步进角度的停留时间,从而实现步进电机的转速控制。
三、步进电机正反转和调速控制实例以下是一个使用PLC实现步进电机正反转和调速控制的实例。
步进电动机正反转控制方法

步进电动机正反转控制方法
步进电动机是一种可编程的电机驱动器,可以通过控制其步进序列来实现精确的控制。
步进电动机的正反转是一个重要的功能,以下是实现步进电动机正反转的一些方法:
1. 使用两个不同的控制信号来控制步进电动机的正反转。
这种方法需要使用两个不同的控制信号,一个用于正转,另一个用于反转。
在控制电路中,需要将两个信号进行切换,以实现步进电动机的正反转。
2. 使用一个控制信号,通过控制步进电动机的步进序列来实现反转。
这种方法需要使用一个控制信号,将其与步进电动机的步进序列进行关联,以实现反转。
例如,当控制信号为高电平时,步进电动机会正向旋转;当控制信号为低电平时,步进电动机会反向旋转。
3. 使用反转开关来控制步进电动机的正反转。
这种方法需要使用一个反转开关,将其设置为“开”或“关”,以控制步进电动机的正反转。
在控制电路中,需要将反转开关的信号与步进电动机的控制信号进行关联,以实现反转。
以上是三种常见的实现步进电动机正反转的方法。
每种方法都有其优缺点,具体选择哪种方法取决于具体的应用场景和需求。
例如,使用两个不同的控制信号来控制步进电动机的正反转方法可以提供更精确的控制,但需要更多的电路和元件;使用反转开关来控制步进电动机的正反转方法则更为简单,但无法控制步进电动机的精确旋转方向。
PLC实现步进电机的正反转和调整控制

PLC实现步进电机的正反转和调整控制PLC(可编程逻辑控制器)是一种电子设备,用于控制工业自动化系统中的运动和操作。
步进电机是一种常用的驱动器,它的旋转运动是通过一步一步地前进来实现的。
本文将探讨如何使用PLC来实现步进电机的正反转和调整控制。
步进电机的正反转控制是通过改变电机绕组的相序来实现的。
在PLC 中,我们可以使用输出模块来控制电机的相序。
以下是步骤:1.配置PLC硬件:在PLC中插入输出模块,并与电机的各个相连接。
确保正确连接。
2.编程PLC:使用PLC编程软件,编写一个控制程序来实现电机的正反转。
首先,定义输出模块的输出信号来控制电机。
然后使用程序语言来编写逻辑控制指令,根据需要来改变输出信号的状态。
为了实现正反转,需要改变输出信号的相序。
3.实现正反转控制:在编程中,定义一个变量来控制步进电机的运动方向。
当变量为正值时,电机正转;当变量为负值时,电机反转。
根据变量的值来改变输出模块的输出信号,以改变电机的相序。
4.运行程序:将PLC连接到电源,并加载程序到PLC中。
启动PLC,程序将开始运行。
通过改变变量的值,我们可以控制电机的正反转。
除了控制步进电机的正反转,PLC还可以实现步进电机的调整控制。
调整控制是通过改变电机的步距和速度来实现的。
以下是步骤:1.配置PLC硬件:在PLC中插入输出模块,并与电机的各个相连接。
与正反转控制相同,确保正确连接。
2.编程PLC:使用PLC编程软件编写控制程序。
首先,定义输出模块的输出信号来控制电机的相序。
然后,使用程序语言来编写逻辑控制指令,根据需要改变输出信号的状态。
为了实现调整控制,需要改变输出信号的频率和占空比。
3.实现调整控制:在编程中,定义两个变量来控制电机的步距和速度。
步距变量控制电机每一步的距离,速度变量控制电机的旋转速度。
根据变量的值来改变输出模块的输出信号,以改变电机的相序,并控制步距和速度。
4.运行程序:将PLC连接到电源,并加载程序到PLC中。
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。
电机正反转的原理及应用

电机正反转的原理及应用1. 前言电机是日常生活中常见的一种设备,它有着广泛的应用领域,包括工业生产、家用电器、交通工具等。
电机的正反转功能是电机的核心之一,具有重要的作用。
本文将介绍电机正反转的原理以及其在实际应用中的具体应用案例。
2. 电机正反转的原理电机的正反转是通过改变电流的方向或者改变线圈的连接方式来实现的。
以下是一些常见的电机正反转控制方法:2.1 直流电机正反转控制直流电机的正反转可以通过改变直流电源的极性来实现。
当直流电源的正负极连接到电机的正负极时,电机会以一个方向旋转。
当改变电源连接方式后,电机的旋转方向也会相应改变。
2.2 交流电动机正反转控制交流电动机的正反转可以通过改变电动机的供电相序来实现。
电动机的供电相序可以通过电动机控制器或者控制电路来调节,从而改变电机的旋转方向。
2.3 步进电机正反转控制步进电机的正反转可以通过改变电流的相序控制来实现。
步进电机通常有两相或四相,通过改变电流的相位差或者改变电流的方向来控制电机的正反转。
3. 电机正反转的应用案例电机的正反转功能在各个领域都有着广泛的应用。
以下是一些常见的电机正反转应用案例:3.1 电动工具电动工具中常常使用电机正反转功能,比如电钻、电动螺丝刀等。
通过控制电机的旋转方向,电动工具可以实现两种不同的操作模式,提高工作效率。
3.2 电梯电梯正反转控制是电梯系统中的重要部分。
通过改变电梯电机的旋转方向,可以控制电梯的运行方向,实现楼层的上升和下降。
3.3 机械臂机械臂是工业自动化领域常见的设备,电机正反转功能可以用来控制机械臂的运动方向。
通过精确的控制电机的正反转,可以实现机械臂的准确定位和精确操作。
3.4 交通工具交通工具中的电机正反转控制广泛应用于电动车辆和电动机车。
通过改变电机的旋转方向,可以实现车辆的前进和倒退,提供灵活的操控方式。
4. 结论电机的正反转功能是电机的重要特性之一,在各个领域中都有着广泛的应用。
通过改变电流的方向或者改变线圈的连接方式,可以实现电机的正反转控制。
自动门控制的步进电机正反转和加速减速C程序

自动门控制的步进电机正反转和加速减速C程序步进电机的正反转和加速减速是实现自动门控制的关键功能。
通过编写C程序,我们可以实现对步进电机的控制,使其按照设定的方向旋转,并可以进行加速和减速操作。
步进电机正反转步进电机的正反转是通过控制电机的相序来实现的。
下面是一个简单的C程序示例,用于控制步进电机的正反转:include <stdio.h>int main() {// 定义电机的相序int sequence[] = {1, 2, 4, 8};int direction = 1; // 1表示正转,-1表示反转// 正转if (direction == 1) {for (int i = 0; i < 4; i++) {printf("Phase: %d\n", sequence[i]);// 在这里控制步进电机的相序输出}}// 反转else if (direction == -1) {for (int i = 3; i >= 0; i--) {printf("Phase: %d\n", sequence[i]);// 在这里控制步进电机的相序输出}}return 0;}在以上示例代码中,我们通过设置`sequence`数组来表示电机的相序,其中`sequence[0]`表示第一相,`sequence[1]`表示第二相,以此类推。
通过循环遍历数组中的元素,并控制步进电机相序的输出,从而实现步进电机的正反转。
步进电机加速减速步进电机的加速减速是通过逐渐改变电机的驱动信号频率来实现的。
下面是一个简单的C程序示例,用于控制步进电机的加速减速:include <stdio.h>include <unistd.h>int main() {// 定义电机的相序int sequence[] = {1, 2, 4, 8};int delay = 1000; // 初始延时时间,单位为毫秒int minDelay = 100; // 最小延时时间,单位为毫秒// 加速for (int i = 0; i < 4; i++) {printf("Phase: %d\n", sequence[i]);// 在这里控制步进电机的相序输出usleep(delay); // 延时if (delay > minDelay) {delay -= 100; // 减小延时时间,实现加速}}// 延时一段时间// 减速for (int i = 3; i >= 0; i--) {printf("Phase: %d\n", sequence[i]);// 在这里控制步进电机的相序输出usleep(delay); // 延时if (delay < 1000) {delay += 100; // 增加延时时间,实现减速}}return 0;}在以上示例代码中,我们通过循环遍历数组中的元素,并控制步进电机相序的输出,并通过调用`usleep`函数来实现延时,从而控制步进电机的转速。
四相五线步进电机正反转

四相五线步进电机正反转在工业自动化领域中,步进电机作为一种常见的执行元件,广泛应用于各种设备和系统中,其正反转控制是控制系统中的基础操作之一。
本文将介绍四相五线步进电机的正反转原理和控制方法。
步进电机简介四相五线步进电机是一种常见的步进电机类型,其结构简单,控制方式灵活,适用性广泛。
步进电机通常由定子和转子两部分组成,通过施加不同相序的电流来控制其转动,实现精准的位置控制。
正转原理步进电机的正转是指电机按照设定的方向顺时针旋转的过程。
四相五线步进电机的正转原理是通过依次激励不同相线上的电流,使得电机按照既定的步距角度进行运动。
具体的控制方法是根据电机的相序表,按照顺时针的顺序依次通电,从而驱动电机正转。
反转原理步进电机的反转是指电机按照设定的方向逆时针旋转的过程。
反转原理与正转类似,也是通过依次激励不同相线上的电流,但顺序是相反的。
通过逆时针的相序表,依次通电来控制电机反转。
控制方法控制步进电机的正反转通常采用专门的驱动器或控制器。
通过控制器发送指令信号,驱动器按照设定的顺序和时间给步进电机施加电流,从而实现正反转功能。
在控制过程中,需要考虑步进电机的步距角度、速度和加减速度等参数,以实现精准的控制。
应用领域四相五线步进电机的正反转控制广泛应用于各种设备和系统中,如数控机床、印刷设备、纺织机械、工业机器人等。
通过控制步进电机的转动,可以实现精确的位置控制和运动控制,提高生产效率和产品质量。
总结四相五线步进电机是一种常见且实用的步进电机类型,其正反转控制是工业自动化中的重要应用之一。
掌握步进电机的正反转原理和控制方法,对于工程师和技术人员来说至关重要。
希望本文对读者有所帮助,谢谢!以上就是本文关于四相五线步进电机正反转的介绍,希望能对您有所帮助。
步进电机_正反转

-----自动正反转
1、控制要求:
设置初始正转转速为10r/min,反转转速为15r/min,要求按下启动按钮后,步进电机正转4圈后,停5s,再反转6圈,再停5s再正转4圈,如此循环。并且可以随时可以通过触摸屏改变步进电机的转速和旋转圈数。
2、PLC I/O分配表:
I/O地址
外部设备
在控制系统中的作用
Y0
步进驱动器CP-
脉冲输出
Y2
步进驱动器CW-
转向控制
X1
SB1
启动按钮
3、PLC外部接线:
4、PLC内部程序:
5、注意事项:
算术运算指令MUL、DIV运算后的结果占32位。脉冲输出指令PLSY在程序中只能出现一次,因此要将M10和M100并联输出。
Y2是用来控制步进电机转动方向,当Y2得电时,步进电机反转,失电时,步进电机正转。
实现步进电动机正反转的方法

实现步进电动机正反转的方法步进电动机是一种特殊的电动机,它可以按照一定的步长进行旋转,适用于需要精确控制位置和速度的应用。
步进电动机的正反转是指控制其旋转方向的操作,下面将介绍几种实现步进电动机正反转的方法。
1. 使用直流电源反向连接最简单的实现步进电动机反转的方法是通过改变电源的连接方式。
步进电动机通常有两种类型的线圈,分别记作A和B。
在正转时,电源的正极连接到A线圈,负极连接到B线圈;而在反转时,只需要将电源的正负极连接方式反过来即可。
这种方法的优点是简单易行,但需要手动操作电源连接,不适用于需要频繁反转的场景。
2. 使用电路切换正反转为了实现步进电动机的自动正反转,可以使用电路来切换电源连接方式。
这种方法通常使用继电器或开关来控制电源的连接,从而改变步进电动机的旋转方向。
通过控制继电器或开关的通断状态,可以轻松地实现步进电动机的正反转。
这种方法的优点是可以实现自动控制,但需要额外的电路设计和元器件,增加了系统的复杂度。
3. 使用驱动器控制正反转步进电动机通常需要使用驱动器来提供足够的电流和控制信号。
现代的步进电动机驱动器通常具有正反转控制功能,可以通过输入信号来控制步进电动机的旋转方向。
用户只需将控制信号设置为正转或反转,驱动器会自动控制步进电动机的旋转方向。
这种方法的优点是简单方便,无需额外的电路设计,适用于大多数步进电动机应用。
4. 使用编程控制正反转对于需要更精确控制步进电动机的应用,可以使用编程来实现正反转。
通过编写程序,可以根据需要控制步进电动机的旋转方向和步数。
编程控制的优点在于可以实现更复杂的运动模式和控制逻辑,可以满足各种应用的需求。
但这种方法需要具备一定的编程知识和硬件接口,对于初学者可能会有一定的难度。
总结起来,实现步进电动机正反转的方法有多种,可以根据实际需求选择合适的方法。
简单的方法包括改变电源连接方式或使用电路切换正反转;更先进的方法包括使用驱动器控制或编程控制。
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步进电机控制设计摘要步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
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(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以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。
结合对步进电机的了解,然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明,采用8051单片机来控制步进电机,并给出了步进电机的双相三拍控制单片机控制和三相六拍的单片机控制的具体实现方法,用汇编程序进行控制运行。
控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计,实现了四相步进电机的正反转,急停等功能。
电机的控制系统由AT80C51单片机控制,具有抗干扰能力强,可靠性高而且系统扩展容易等优势。
本次课程设计中着重于通过控制脉冲数来控制位移,实现准确定位。
基于步进电机本身的优越性和应用的广泛性,这正是用单片机控制步进电机课程设计的实际意义。
关键字:步进电机 ,角位移,单片机 ,脉冲目录1 课题描述 (1)2总体实现原理 (1)3 步进电机原理及硬件设计 (2)3.1 单片机电路 (2)3.1.1 AT89C51单片机的组成结构 (2)3.1.2 AT89C51单片机的引脚及功能 (4)3.2步进电机 (6)3.2.1 步进电机的工作原理 (6)3.2.2控制原理 (7)3.2.3步进电机的驱动方式 (8)3.2.4最小系统 (9)3.3输入显示部分 (10)3.4 电源 (10)4 软件程序设计 (11)4.1 主程序的设计 (11)4.2 定时中断设计 (12)4.3 外部中断设计 (13)4.4 系统软件程序 (14)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1 课题描述传统的步进电机控制方法是由触发器产生控制脉冲来进行的,此种方法工作方式单一且难于实现人机交互,当步进电机的参数发生变化是,需要重新进行控制器的设计。
而且由传统的触发器构成的控制系统具有控制电路复杂、控制精度低、生产成本高等缺点。
由单片机控制的步进电机克服了以上缺点。
它具有很高的精度,一般用在精确定位方面。
步进电机是一种将数字信号直接转换成角位移或线位移的控制驱动元件,具有快速起动和停止的特点。
其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度,并能实现正反转和平滑速度调节。
它的运行速度和步距不受电源电压的波动及负载的影响,因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。
步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。
常见的步进电机分三种:永磁式(PM)、反应式(VR)、混合式(HB),永磁式步进一般分为两相,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。
在欧美等发达国家早已被淘汰;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,这种步进机应用最为广泛。
目前使用单片机控制,单片机为微控制器的下位机和以计算机为上位机的步进电机控制系统,用软件代替步进控制器,使得线路简单,成本低,可靠性大大增加,灵活改变步进电机的控制方案,无需逻辑电路组成时序发生器,软件编程可灵活产生步进电机励磁序列来控制步进电机的运行方式。
用此方式设计步进电机控制系统顺应了目前国内外控制系统微机化发展的趋势,充分利用了单片机的优点,使得通用性得到了提高。
伴随不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。
2总体实现原理步进电机的系统总体框图如图1,在系统中采用AT89C51单片机产生A、B、C、D四相信号(更具实际需要,可以扩充更多相信好)。
当采用单片机控制时,需要在单片机和步进电机之间设置隔离电路以使强弱分开。
由于步进电机的驱动电流相对较大,可增设放大电路来提供步进电机的工作电流。
系统电路由5部分组成,即:输入显示部分;AT89C51 单片机;直流电压和步进电机。
图1 系统总体框图3 步进电机原理及硬件设计3.1 单片机电路本系统采用A89C51单片机产生控制信号单片机内部的内存即可满足要求。
如需要扩展较多的外部RAM和ROM可加上数据缓冲器。
步进电机控制信号通过AT89C51单片机其中一个口进行扩充。
为了增加步进电机工作的灵活性,在启动步进电机工作之后,当有键按下,设置产生外部中断,达到灵活控制电机的目的。
下面介绍一下AT89C51单片机。
3.1.1 AT89C51单片机的组成结构AT89C51单片机内部硬件结构框图如图2所示。
它由一个8位中央处理器(CPU)、一个256B片内RAM及4KBFlashROM、21个特殊功能寄存器、4个8为并行I/O口以及中断系统等部分组成,各功能部件通过片内单一总线连成一个整体,集成在一块芯片上。
(1)CPUCPU是单片机的核心部分,CPU包括两个基本部分:运算器和控制器。
①运算器运算器即算术逻辑单元ALU,是进行算术或逻辑运算的部件。
可实现算术运算和逻辑运算。
操作的结果一般送回累加器ACC,而其状态信息送至程序状态寄存器PSW。
②控制器控制器是用来控制计算机工作的部件。
控制器接收来自存储器的指令,使各部件协调工作,完成指令所规定的操作。
时钟源外部事件外部中断P0P1P2P3RXD TXD图2 A T89C51单片机内部结构示意图(2)内部存储器①内部数据存储器AT89C51芯片内共有256B(地址为00H-FFH)的数据存储器,其中高128B (地址为:80H-FFH)被专用寄存器占用,能作为寄存器供用户使用的只是低128B(地址为:00H-7FH),用于存放可读写的数据,如程序执行过程中的变量。
②内部程序存储器AT89C51共有(地址为:0000H-0FFFH)的flash程序存储器,用于存放程序、原始数据或表格常数。
(3)定时/计数器AT89C51共有两个16位的定时/计数器都可以设置成计数方式,用于对外部事件进行计数;也可设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现对单片机运行的控制。
(4)并行I/O口用于进行单片机内外的传输,4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)。
每个8位的口,既可用作输入口,也可用作输出口,每个口即可以8位同步读写,又可对每一位进行单独的操作。
标准I/O口的主要功能相当于一个8位锁存器,能存储一个字节的二进制数据,以保持与之相连接的8条口线各自电位的高低状态。
3.1.2 AT89C51单片机的引脚及功能AT89C51共有40个引脚,下面介绍一下它们的主要功能。
(1)P0口P0口某一位的结构图如图3所示,一个输出锁存器、两个三态缓冲器、一图3 P0口的结构示意图个转换开关MUX、一个输出驱动电路(T1和T2)和一个与门及一个非门组成。
(2)P1,P2,P3口P1口是唯一的单功能口,位结构图如图4所示,仅能作为通用I/O口使用,P1口是8位准双向口,作通用输入/输出口使用,Pl口有别于P0口,它接有内部上拉电阻。
P1口的每以一位可以独立地定义为输人或者输出,因此,P1口既可作为8位并行输入/输出口,又可作为8位输入/输出端。
CPU既可以对P1口进行字节操作,又可以进行位操作。
当作输入方式时,该位的锁存器必须顶写1。
P2口是8位准双向输入/输出接口,当外接程序存储据时,P2口给出地址的高8位,此时不能用作通用,I/O口。
当外按数据存储器时,若RAM小于256KB,用R0、R1作间址寄存器,只需要P0口送出地址低8位,P2口可以用图4 P1口的位结构图作通用I/O ;若RAM大于256KB,必须用16位寄存器DPTR作间址寄存器.则P2口只能在一定限度内作一股I/O 口使用。
P3口是多功能口,同P0口一样,当做输入口时,必须先向锁存器写“1”,使场效应管T截止。
(3)主电源引脚GND和VccGND(20):接地;Vcc(40):正常操作时接十5V电源(4)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2当外接晶体振荡器时,XTAL1和XTAL2分别接在外接晶体两端,当采用外部时钟方式时,XTAL1接地,XTAL2接外来振荡信号。
(5)控制引脚RST/Vpp(9):当振荡器正常运行时,在此引脚上出现二个机器周期以上的高电平使单片机复位。
Vcc掉电期间,此引脚可接备用电源,以保持内部RAM的数据。
当Vcc下降掉到低于规定的水平,而VPD在其规定的电压范围内,VPD 就向内部RAM提供备用电源。
ALE(30):当访问外部存储器时,由单片机的P2口送出地址的高8位,P0口送出地址的低8位,数据也是通过P0口传送。
作为P0口某时选出的信息到底是低8位地址还是传送的数据,需要有一信号同步地进行分别。
当ALE信号(允许地址锁存)为高电平(有效).P0口送出低8位地址,通过ALE信号锁存低8位地址。
PSEN(29):程序存储器读选通信号,低电平有效。
EA/Vpp(31):当EA保持高电平时,访问内部程序存储器(4K8),但当PC(程序计数器)值超过OFFFH时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序当EA保持低电平时,则只访问外部程序存储器(从0000H地址开始),不管单片机内部是否有程序存储器。
3.2 步进电机3.2.1 步进电机的工作原理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。
它将脉冲信号转变成角位移,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。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。
设计中采用了20BY-0 型步进电机,该电机为四相步进电机,采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,就能使步进电机转动。
当某一相绕组通电时,对应的磁极产生磁场,并与转子形成磁路,这时,如果定子和转子的小齿没有对齐,在磁场的作用下,由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点,则转子将转动一定的角度,使转子与定子的齿相互对齐。
其中步进电机的静态指标及术语如下。
(1)相数:产生不同队N、S磁场的激磁线圈对数,常用m表示。
(2)拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲用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。
(3)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。