步进电机的单片机控制设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 学 20*届 毕 业 设 计（论 文） 题目： 步进电机的单片机控制 设计 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 步进电机的单片机控制 设计 摘 要 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差等特点。使得在速度 、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进电机的调速。在本设计方案中采用 单片机内部的定时器改变 冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制，实现电机调速与正反转的功能。 关键词 ： 步进电机， 单片机 ， 调速系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is or of In of on of of in is to an a of so by to is to of to to a on a so to a of to of to to of In in to P to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第 1 章 前言 . 1 第 2 章 单片机结构及原理 . 2 片机的概述 . 2 片机的硬件结构 . 3 令系统简介 . 7 应用系统 . 10 第 3 章 步进电动机的单片机控制 . 13 进电动机控制系统 . 13 时序脉冲的形成 . 14 进电动机控制程序的设计 . 17 进电动机的变速控制 . 25 第 4 章 结 论 . 28 论 . 28 望 . 28 谢 辞 . 30 参考文献 . 31 外文 资料 翻译 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 前 言 随着时代的发展， 单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 步进电动机广泛应用于各种程序控制系统中，如数控机床、计算机外围设备、自动仪表和军事工业。步进电动机大部分情况下是用做伺服电动机，结合液压力矩放大装置等环节去驱动控制对象。近年来由于大力矩步进电动机的问世，也可用来 直接驱动控制对象。大功率的步进电动机输出转矩以达数控牛 *米，可直接用作驱动电动机。 本文主要是介绍用单片机来控制步进电机 。 单片微型计算机（ 简称单片机。就是将微型处理器（ 存储器（存放程序或数据的 总线、定时器 /计数器、输入 /输出接口（ I/O 口）和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。 随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能发现：单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难 以辨认。步进电动机作为执行元件的一个显著特点就是具有快速起停能力，如果负荷不超过步进电动机所能提供的动态转矩值，就能够立即十步进电动机启动或停转。一般不进电动机的步进速率为 200 /s。步进电动机另一个显著特点就是转换精度高，正转、反转控制灵活。在没有齿轮传动的情况下，步值（ 每 部转动的角度），可以由每步 。另一方面步进电动机能精确地返回到原来位置。 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，从而实现数字 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。 51 系列单片机由于其功能较完善、价格低廉、应用软件齐全、开发工具成熟易学和机型不断升级，目前是简单系统设计中常使用的一种机型。 由于单片机的高度集成化，缩短了系统内部的信号传送距离 ，优化了结构配置，大大提高了系统的可靠新性，同时它的指令系统又 适合于工业控制要求，所以单片机在工业控制中得到可广泛的应用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 单片机 结构及 原理 片机的概述 单片机（ 把微型计算机主要部分集成在 一块芯片上的单芯片微型计算机。单片机的芯片上集成了中央处理单元 读存储器时 /计数器，并行和穿行输入 /输出接口等。由于单片机的高度集成化，缩短 了系统内部的信号传送距离，优化了结构配置，大大提高了系统的可靠 性及运行速度，同时它的指令系统又很适合于工业控制要求，所以单片机在工业控制及设备控制中得到可广泛的应用。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的 路速度快，但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高，又出现了 密度、高速度 艺。 低功耗化 单片机的功耗已从 ，甚至 1下；使用电压在 36V 之间，完全适应电池工作。低功耗化的效应不仅是功耗低，而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以及产品的便携化。 低电压化 几乎所有的单片机都有 省电运行方式。允许使用的电压范围越来越宽，一般在 36V 范围内工作。低电压供电的单 片机电源下限已可达 1 2V。目前 电的单片机已经问世。 低噪声与高可靠性 为提高单片机的抗电磁干扰能力 ，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求。 大容量化 以往单片机内的 14 64 128B。但在需要复杂控制的场合， 该存储容量是不够的，必须进行外接扩充。为了适应这种领域的要求， 运用新的工艺，使片内存储器大容量化。目前，单片机内 大可达 64大为 2 高性能化 主要是指进一步改进 性能，加快指令运算的速度和提高系买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 统控制的 可靠性。采用精简指令集（ 构和流水线技术，可以大幅度提高运行速度。 小容量、低价格化 与上述相反，以 4 位、 8 位机为中心的小容量、低价格化也是发展动向之一。这类单片机的用途是把以往用数字逻辑集成电路组成的控制电路单片化，可广泛用于家电产品。 外围电路内装化 这也是 单片机发展的主要方向。随着集成度的不断提高，有可能把众多的各种外 围功能器件集成在片内。除了一般必须具有的 时器 /计数器等以外，片内集成的部件还有模 /数转换器、 制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、 彩色电视机和录像机用的锁相电路等。 串行扩展技术 在很长一段时间里，通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位 各种类型片内程序存储器的发展，加之外 围接口不断进入片内，推动了单片机 “单片 ”应用结构的发展。特别是 I C、 串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机系统结构更加简化及规范化。 C S - 51 单 片 机 的 硬 件 结 构 列包括 3 种产品 8051、 8751、和 8031。 8051 片内有 4K 节的 户将已开发好的程序交给芯片制造厂商，在制造芯片时用掩膜工序将用户程序写入 然用户本身是无法将自己的程序些8051 芯片的。程序一经写入片内 户也无法改变程序。 8751 片内有 4K 直接的 户可以用高压脉冲将用户程序写入片内以当用户的程序不长时使用这种芯片可以简化电路，也可以作为开发系统内 051 单片机的代用芯片。由于 通过照射紫外线后抹去原有程序进行改写，所以这类芯片也可以用于程序的开发工作。 8031 片内无 用时必需配置外部的 程序存储器 当 8051 和 8751 芯片无法利用其片内 ，可作为 8031 芯片使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 这三中引脚相容的产品均可寻址 64K 字节的外部程序存储器和 64K 字节的外部数据存储器。 051 单片机的硬件结构特点 8051 单片机具有如下基本性能： 8 位 内有振荡器； 4K 字节的片内 128 子节的片内 21 个特殊功能寄存器； 32 根 I/O 线； 可寻址 64K 字节的外部数据存储器空间； 可寻址 64K 字节的外部程序存储器空间； 2 个 16 位定时器 /计数器； 5 个中断源 ，有 2 个优先级； 1 个全双工穿行通道； 对逻辑操作具有为寻址功能。 片机在物理结构上有四个存储空间 ： 1 片内程序存储器 2 片外程序存储器 3 片内数据存储器 4 片外数据存储器 但在逻辑上，即从用户的角度上， 8051 单片机有三个存储空间 ： 1 片内外统一编址的 64K 的程序存储器地址空间 ( 2 256B 的片内数据存储器的地址空间 ( 3 以及 64K 片外数据存储器的地址空间 ( 下图是 8051 单片机存储器的空间结构图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2从上图中大家可 以看到， 0000有三个存储单元， 3 个存储单元在我们的程序存放时是存放不了实际意义的程序的，通常我们在实际编写程序时是在这里安排一条 令，通过 令跳转到从 0033H 开始的用户 域，再来安排我们的程序语言。从 0033 开始的用户 域用户可以通过 在应用中应注意，不要超过了实际的存储空间，不然程序就会找不到。 051 的引脚介绍 8051 的引脚如图 2示，它们的功能如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 28051的引 脚 引脚功能： l 0 口 8 位双向口线（在引脚的 39 32 号端子）。 l 1 口 8 位双向口线（在引脚的 1 8 号端子）。 l 2 口 8 位双向口线（在引脚的 21 28 号端子）。 l 2 口 8 位双向口线（在引脚的 10 17 号端子）。 有三个功能 ： （ 1）外部扩展存储器时，当作 数据总线（如图 1 中的 7 为数据总线接口） （ 2） 外部扩展存储器时，当作地址总线（如图 1 中的 7 为地址总线接口） （ 3） 展时 ，可做一般的 I/O 使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 2. 只做 I/O 口使用 ： 其内部有上拉电阻。 3. 有两个功能 ： （ 1） 扩展外部存储器时，当作地址总线使用 。 （ 2） 做一般 I/O 口使用，其内部有上拉电阻。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 有两个功能 ： 除了作为 I/O 使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置，具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有内部 单片机芯片（例如 8751），为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，这些信号也是由信号引脚 的形式提供的 。 地址锁存控制信号：在系统扩展时， 于控制把 位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。 在后面关于扩展的课程中我们就会看到 8051 扩展 复位信号：当输入的信号连续 2 个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作，当复位后程序计数器 000H，即复位后将从程序存储器的 0000H 单元读取第一条指令码。 外接晶振引脚 当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 源 +5V 输入 地。 令系统简介 述 一个单片机所需执行指令的集合即为单片机的指令系统。单片机使用的机器语言、汇编语言及高级语言，但不管使用是何种语言，最终还是要 “翻译 ”成为机器码，单片机才能执行之。现在有很多半导体厂商都推出了自己的单片机，单片机种类繁多，品种数不胜数，值得注意的是不同的单片机它们的指令系统不一定相同，或不完全相同。但不管是使用机器语言、汇编语言还是高级语言都是使用指令编写程序的。 令系统简介 8051 的指令系统按功能可以 分为数据传送、算术操作、逻辑操作和控制转移四大类。以下分别介绍这几类指令。 数据传送指令可分为通用的、累加器专用的目标地址用的三种： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1） 通用的传送 执行第二操作数到第一操作数地位、字节 字的传送。 把 存器加 1，然后从第二操作数传送一个字节到当前 址的堆栈单元中。 把有 存器寻址的栈单元中传送一个字节到第一操作数，然后把 。 （ 2） 累加器专用传送 第二操作数的字节于 A 累加器的字节交换。 第二操作数的地半字节于 A 累加器的地半字节交换。 外部数据存储器和 A 累加器之间传送一个字节。外部抵制可由 存器（ 16 位）或 8 位）来指定。 从程序集存器传送一个字节到 A 寄存器中。 （ 3） 目标地址传送 # 16 位立即数装入一对目的寄存器 。 2. 算术操作 8051 指令系统的特点是除了加、减法外，还有乘法和除法功能，因而加快了运算速度，增强了运算功能，减少了编程工作量。此外还有一种调整操作，它可以允许对压缩的十进制数（ 接执行算术操作。 （ 1） 加法（四种） （加 1）执行源操作数和 1 的加法，结果回送到源操作数中。 执行 A 累加器与第二操作数之间的加法，结果送回 A 累加其中。 带进位加） 执行 A 累加器和第二操作数之间的加法，若以前 C 标志置位则加 1，把结果送到 A 累加器中。 （ 法的使劲违法调整） 对两个 2 位十进制操作数的二进制加法结果进行调整。由 形成的压缩十进制数之间和回送到 A 累 加器中。如果 果大于 99 则进位标志位置位，否则清 0。 （ 2） 减发（两种） 连借位减） 执行从第 一操作数（累加器）中间去第二操作数， 如果 C 标志位置位则再减 1，把结果回送到 A 寄存器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （减 1） 执行从操作数减 1，结果送到操作数中。 （ 3） 乘法 执行 A 累加器与 B 寄存器的无符号乘法。双字节乘法的高位字接送 B 寄存器，低位字节送 A 累加器。如果乘积的高位字节为 0 则 零，若非 0 则位。 C 清零， 持不变。 （ 4） 除法 执行 A 累加器与 B 寄存器的无符号数除法，把上送到累加器 A；余数送到 除数为 0，则累加器 A 和寄存器 B 内容不定，并置位 则 。 C 清 0， 持不变。 3. 逻辑操作 8051 除了能执行一 般操作数的基本逻辑操作数外，还能对位进行逻辑操作，有较强的布尔处理功能。 （ 1） 单操作数逻辑操作 用于 A 累加器和 C 进位标志或任何直接寻址为清 0。 C 进位标志或任何直接寻址的位置 1。 把 A 累加器中的操作数取反，并把结果回送到 A 累加器中，不影响标志位；或者将 C 进位标志或任何直接寻址位取反。 （ 2） 双操作数逻辑操作 对两个操作执行按为逻辑 “与 ”操作，并把结果回送到第一个操作数中。 对两个操作数（字 节）执行按位逻辑 “或 ”操作，并把结果回送到第一个操作数中。 对两个操作数（字节）执行按位逻辑 “异或 ”操作并把结果回送到第一个操作数中。 绝对调用指令、无条件地调用指定地址的子程序。所调用的子程序的起始地址必须在与 面指令的第一字节在同一 2K 区间的程序存储器中，并不影响标志。 长调用指令。它调用指定地址的子程序。所调用的子程序可以从全部 64影响任何标志。 转移控制到前一次调用操作时保存在堆栈中的地址，一 般为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 调用的子程序结束语句。 转移控制到目标操作数。 作类似于 令提供了一下一条指令的起始地址为中心的 256 字节范围的转移（ 27）。 间接转移指令。把累加器 A 的无符号内容与数据指针的 16 位数据相加，然后把结果送到程序计数器。这样转移的实际目的可以是程序储存空间中的任何单元。这种间接转移对程序中实现 N 路散转很方便。 （ 1） 有条件转移 J Z 如果累加器 A 为 0 则执行一次转移。 如果是累加器 A 部委 0，则执行一次转移。 J C 如果仅为标志 1，则执行转移。 如果仅为标志 0，则执行转移。 （ 2） 无条件转移 J B 如果直接寻址位为 1，则执行转移。 如果直接寻址位为 0，则执行转移。 如果直接寻址位为 1，则执行转移，然后直接寻址为清 0。 把第一操作数以第二操作数相比较，如果不相等，则执行转移。 把操作数减 1，结果送回源操作数的地址中，若不为 0 则转移。试用制条指令可有效地把 元用作程序循环计数器。 4. 中断 通过内部或外部终端方法可执行程序的转移。所有的中断通过把程序计数器进栈，然后转向位于程序存储器绝对地址 3、 11、 19、 27 或 35 号单元来执行转移。 中断指令。控制转移方式与 同， 他还重新允许现行优先级中断。 应用系统 单片机在进行实时控制和实时数据处理时，需要与外界交换信息。人们需要通过人机对话，了解系统的工作情况和进行控制。单片机与其他 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 比较，功能虽然要强得多，但由于芯片结构、引脚数目的限制，片内 ，在构成实 际的应用系统是需要加以扩展，以适应各种不同的工作情况。 单片机应用系统的构成基本上如图 2示。 小应用系统 最小应用系统是指能维持单片机运行的最简单配置系统，常构成一些简单的控制系统，如开关状态的输入 /输出控制等。对于片内有 芯片来说，构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路、复位电路和电源即可。 对于片内无 8031 芯片来说，其做小应用系统除了外部配置时钟电路、复位电路和电源外，还应在片外扩展 为程序存 储器用。 图 2片机的应用系统 部程序存储器的扩展 如前所述，由于 列芯片内部 有 128 个字节，而且通常用做工作寄存器，对于较大的控制系统而言是不够的，所以需要扩展片外的数据存储器。图 2使用地址锁存器 74两片 2114A 扩展 1K 字节数据存储器的电买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 路框图。芯片 2114A 中有地址线 据线 I/写允许线， 片选信号线。当 ， 时，可进行写操作，此时数据线上的信息可写入地址指出的 储单元中；当 ， 1 时，地址 指出的 元内容输出到数据线上。为了于 8 位单片机相对应，扩充 1K*8 位 用两片 见，两片 2114A 的 I/ 语 8031 的 联，而 与地址锁存器 74联。当地址锁存器允许信号 高电平时， 输出的地址信息有效，并由 下降 将地址锁存到地址锁存器 74，接着如果是读操作，则 为输入方式，读信号 效，上述指令选通外部 路，相应存储器单元内将出现在 0 口上，欧 入累加器 A。如果是些操作，则在 降为低电平后，写信号有效，将 上出现的累加器信息写入相应的存储单元。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 步进电动机的单片机控制 步进电动机是工业过程控制及仪表种主要控制元件之一。例如在机械结构中可以用丝杠把角度变为直线位移，也可以用它带动螺旋电位器，调节典雅和电流，从而实现对执行机构的控制，又由于它可以直接接受计算机送来的数字信号，而不必进行模数转换，所以用起来非常方便。步进电动机作为执行元件的一个显著特点就是具有快速起停能力，如果负荷不超过步进电动机所能提供的动态转矩值，就能够立即十 步进电动机启动或停转。一般不进电动机的步进速率为 200。 步 进电动机另一个显著特点就是转换精度高，正转、反转控制灵活。在没有齿轮传动的情况下，步值（即每部所转动的角度），可以由每步 。另一方面步进电动机能精确地返回到原来位置。正因为步进电动机具有快速起停，精确步进，以及直接接收数字量的特点，因而使得步进电动机在定位场合，例如数控车床、绘图仪、打印机及光学仪器中得到了广泛的应用。随着微机的发展，步进电动机的使用领域将更加广泛。 进电动机控制系统 典型的步进电动机控制系统如 图 3示 图 3进电动机控制框图 变频信号源是一个脉冲频率由几个 几十个 连续变化的信号发生器，它为脉冲分配提供脉冲序列。脉冲分配器则根据方向控制信号把脉冲信号按一定的逻辑关系加到脉冲放大器上进行放大，已趋动步进电动机的转动。在这种买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 控制方案中，控制步进电动机运转的时序脉冲完全由硬件产生，对于不同相数的步进电动机及同一型号的不同控制方式需要不同的逻辑部件，所以通用性差，成本高。如果用微型计算机来控制步进电动机，则可以很方便地使不同相数的步进电动机安任一种可行的通电方式控制，典型的微机控 制步进电动机系统原理图如图 3示 图 3机控制步进电动机原理图 在这个系统中， 微机 的主要作用是提供龙之步进电动机的时序脉冲。每当步进电动机从脉冲输入线上得到一个脉冲，便产生时序脉冲所确定的方向不进一步。图 3单片机 8031 控制的一个 75三项步进电动机的原理图。 由图可知， 片选信号接地，处于长选通状态，所占地址空间为00008031 单片机的 只能驱动三个标准的 入端，而被控制的步进电动机要求高 电压和大电流，所以在 之后能驱动要加 7406 驱动器，以便驱动器脉冲功率放大级的达林顿复合管，使电动机绕组的静态电流达到 是如何声称时序脉冲。从步进电动机的工作原理可知，步进电动机要转动，必须有电脉冲，而且必须按一定的顺序加到电动机绕组上才能按规律运转。因此，编程软件要能够产生脉冲，并能按规定的顺序送出脉冲。用软件产生脉冲波的方法实现输入一个高电平，然后进行延时，在输出一个低电平，再进行延时。延时时间的长短，又步进电动机的工作频率决定。根据单片机的结构，可以采用程 序延时和定时器延时。脉冲生成成程序流程图如图 3示。 序脉冲的形成 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 我们知道步进电动机顺序和通电方式有关。以常用的三项步进电动机为例通常有三种通电方式： 按以上顺序通电，步进电动机正转，按相反方向通电，步进电动机反转。 图 3a)程序延时方式 b)定时器延时方式 产生时序脉冲的方法是： 别控制 三项步进电动 机的 U、 V、 W 相绕组。 表 3 3表 3示。 表 3 三相单三拍 节 拍 通 电 相 控 制 模 型 正转 反转 二进制 十六进制 1 3 U 00000001 01H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 V 00000010 02H 3 1 W 00000100 04H 根据控制模型的顺序方向步进电动机输入控制脉冲。 首先向 A 相馈电， A 相一对极励磁呈 N 和 S 极性。由于磁场对转子铁心的电磁吸力，形成转矩，使转 子齿轴线对准 A 相磁极的轴线。这现象也可以这样理解， A 相通电时，转子齿对定子相对位置不同，则 A 相磁路的磁导也不同，那使 A 相磁路的磁导为最大的转子齿位置，就是该时的稳定平衡位置，即转子稳定在齿轴承与 A 相磁极轴线相重合的位置。这就是确定转子齿轴线位置的基本依据。其次，向 B 相馈电时（ A 相断电），据上述依据，转子将转过 60 度，达到转子齿轴线与 B 相磁极轴线相重合的位置。即步距角为 60 度。当通电方式按 子将按顺时针方向一步一个 角地转动。 表 3三相双三拍 节 拍 通 电 相 控 制 模 型 正转 反转 二进制 十六进制 1 3 U 00000001 01H 2 2 V 00000010 02H 3 1 W 00000100 04H 这里的 “双 ”字表示同时有两相控制绕组通电，即通电方向式为 表 3相六拍 节 拍 通 电 相 控 制 模 型 正转 反转 二进制 十六进制 1 6 U 00000001 01H 2 5 0000011 03H 3 4 V 00000010 02H 4 3 0000110 06H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 W 00000100 04H 6 1 0000101 05H 其通电方式为 一相通电和两相通电轮流进行，六种通电状态为一个循环，故称 “六拍 ”。 图 3相单三拍 a)正转 b)反转 图 3相双三拍 进电动机控制程序的设计 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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度，从而达到调速的目的。 进电机常识 常见的步进电机分三种：永磁式（ 反应式（ 混合式（ 永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为 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 ，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 而五相步进角一般为 。这种步进电机的应用最为广泛 。 磁式步进电机的控制 下面以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 3 35永磁步进电机的外形图，图 3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 标识为 C，只要 C、 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 接正电源，那么只要用开关元件（如三极管），将A、 B、 轮流接地。 下表列出了该电机的一些典型参数： 表 35步 进 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 35 12 7 180 65 了这些参数，不难设计出控制电路，因其工作电压为 12V，此用一块开路输出达林顿驱动器（ 作为驱动，通过 路如图 3 所示。开机时， 为高电平，依次将 换为低电平即可驱动步进电机运行，注意在切换之前将前一个输出引脚变为高电平。如果要改变电机的转动速度只要改变两次接通之间的时间，而要改变电机的转动方向，只要改变各线圈接通的顺序。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 35步进电机外形图 图 35进电机的驱动实例 要求：控制电路 附图 所示，开机后，电机不转，按下启动键，电机 旋转，速度为 25 转 /分，按下加 1 键，速度增加，按下减 1 键，速度降低，最高速度为 100转 /分，最低转