LabVIEW程序控制步进电机说明

-4 仿真实验4.1 步进电机的控制4.1.1 步进电机运行系统的连线对于步进电机的控制程序主要在于编程控制轴的转动（PLS+/PLS-）和轴的正反向转动（DIR+/DIR-）,在这里我们对于步进电机驱动器的连接方法采用共阳极接法，如图4.1。图4.1 共阳极接法PLS+和DIR+要共同连接在数据采集卡的+5V接口上，PLS-和DIR-分别连接数据采集卡的随意两个通道，在这里我们选择了P0.0和P0.1这两个通道。本次试验我们使用的步进电机的型号是YH57BYGH56-401A,它的步距角是1.8，相电流为2.8A。这个步进电机有四条接线，需要分别连接步进电机驱动器的A+/A-、B+/B-的端口，需要步进电机的阴阳极分别接入驱动器的阴阳极端口。对于分辨接线接入驱动器是否正确，我们可以将其中两根线的金属外部用手捏在一起，转动步进电机的轴，如果很难转动那么说明这两根线可以接入A+/A-或B+/B-的接口中，如果顺利转动则需换线继续尝试知道难以转动。驱动器需要接入电源运行，+V接入+25V,GND接地，如图4.2。这个部分具体的运行过程就是电脑控制程序给数据采集卡一个连续脉冲信号，由采集卡传递到驱动器的DIR端口，再通过DIR-来输出到步进电机，从而导致步进电机轴的转动。图4.2 步进电机驱动器端口当驱动器的灯是红色时说明出现故障需要及时排查，电机轴失去自锁力。绿灯亮起则可以正常工作。4.1.2 步进电机驱动器的设置驱动器的设置主要是通过驱动器右侧8个上下拨动开关键来控制，SW1、SW2、SW3控制电流大小，SW4控制选择静态半流（OFF）或静态全流（ON），剩下的SW5到SW6是决定驱动器的细分程度，如图4.3。图4.3 驱动器的细分细分是控制精度的标志，通过增大细分能改善精度。细分能增加电机平稳性，通常步进电机都有低频振动的特点，通过加大细分可以改善，使电机运行非常平稳。细分驱动模式具有低速振动极小和定位精度高两大优点。对于有时需要低速运行(即电机转轴有时工作在60rpm以下)或定位精度要求小于0.90度的步进应用中，细分驱动器获得广泛应用。其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制，从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度(即0.1125)。在本次试验中对于设置键的最优配比进行了测试，当电流为1.91A，即前三个键为ON、OFF、ON时步进电机运行的最快。细分程度越大则运行速度越慢，电机的振动程度越小，在本次试验中没有剧烈的振动，因此我们选择了最低的细分数，即后四个键为ON、ON、ON、ON。4.1.3 程序编制 图4.4 步进电机的控制程序 如图4.4所示，这是一个控制步进电机轴转动和控制轴正反转的程序。上半部分是控制正反转的程序，主要是通过水平摇杆开关这个布尔控件输出信号来控制轴的正反转，条件结构部分主要为了显示调整方向的效果，点击开关左右显示灯亮，