步进电机控制系统.ppt

1、步进电机的控制，3360级小组：成员：指导教师：PCB布局(1)，3D正面PCB布局(2)，3D背面PCB布局(3)，实物连接图，步进电机28BYJ-48， 步进电机28BYJ-48步进电机是一种进行精密步进运动的机电致动器，广泛应用于工业机械的数字控制，为了优化系统的可靠性、通用性、维护性及性价比，提出了控制系统的功能要求及步进电机确定修订系统的硬件和软件功能区分控制系统包括单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器扩展、步进电机环形分频器、驱动和保护电路、人机接口为了通过对单电压驱动电路等的设定修正，实现四相步进电动机的正反转、紧急停止等功能单片机控制步进电动机系统在数控机床上的应

2、用，系统设定了两个外部中断，使步进电动机在某一时间内的重复即实现了数控机床刀架自动进给运动，随着单片机技术的发展，在日用电子产品中的应用越来越广泛，从60年代初期开始大幅提高。 人们用它来驱动时订和其他使用指针的机器，打印机，绘图仪，磁盘驱动器，各种自动控制阀，各种工具，以及机器人等机械装置。 另外，作为驱动器，步进电机是机电一体化的重要产品之一，广泛应用于各种自动控制系统，随着微电子和计算机技术的发展，其需求量日益增长，在各国民经济领域得到应用。 步进电机是机电数字控制系统中常用的驱动器，因其精度高、小型、控制方便灵活，在智能仪表和位置控制上得到了广泛应用，大规模集成电路的发展和单片机技术的

3、迅速普及，设定纠正功能强步进电机的工作原理步进电机是将电脉冲转换为角位移的驱动器，为低价格的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。 一般而言，步进驱动器在接收到脉冲信号时，将步进电动机向规定方向旋转驱动一定角度(和步进角)。 通过控制脉冲个数可以控制角位移量，在实现正确定位的同时，通过控制脉冲频率可以控制电机旋转的速度和加速度，达到调速的目的。 步进电机28BYJ-48介绍，步进电机28BYJ48型4相8拍电机，电压为DC5VDC12V。 当向步进电机施加一连串的连续的控制脉冲时，能够连续地旋转。 各脉冲信号对应于步进电动机的某一相或两相绕组的通电状态而变化1次，转子旋转一定的角度(

4、1步角)。 通电状态的变化完成1个周期后，转子旋转1个齿距。 四相步进电机可以以不同的通电方式运行，一般的通电方式为单相(单相绕组通电)四拍(A-B-C-D-A )。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 双(两相绕组通电) 4拍(AB-BC-CD-DA-AB-的。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 八拍，八拍，八拍，八拍。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。红外线连接电源5V、橙色电线连接P1.3端口、黄色电线连接P1.2端口、粉色电线连接P1.1端口、蓝色连接P1.0端口。 主要技术残奥仪表，注：由于单片机接口信号不够，需要用ULN2003放大后接入对应的电机接口。 第二部分，硬件电路原理图介绍，整体

5、设定修正构想，硬件电路结构，本设定修正的硬件电路主要由控制电路、最小系统、驱动电路、显示电路四大部分构成。 最小系统是为了使单片机正常工作。 控制电路由开关和按钮构成，操作者根据相应的动作需要进行操作。 显示电路主要用于显示电机的动作状态和转速。驱动电路主要对单片机输出的脉冲进行功率放大，驱动电机旋转。显示电路、U2:74L373锁存器、7SEG-COM-CATHODE显示管、驱动部电路、步进电机28BYJ-48、控制部电路、X1:11.0592水晶振动、R1:1K电阻电路原理总图、第三部分、软件部分、软件加速、加速信号和方向信号可随时输入，中断方式效率最高，总共需要完成4个部分的工作才能满足

6、课题。 定时器部决定步进电动机的旋转速度的速度，控制脉冲频率的两个外部中断程序进行的作业是为了完成改变速度的功能。 分析主程序和计时器中断程序以及外部中断程序。 (1)主程序设置的校正和主程序的完成工作主要包括系统初始值的设置、系统状态的显示、各种开关状态的检测和确定等。 其中系统初始状态的设定内容很多，在该系统中需要对计时器、外部中断进行初始化，针对P1端口进给初始值决定脉冲分配方式，针对速度值存储区域进给初始值决定步进电机的启动速度，针对方向值存储区域进给初始值决定步初始化P1=11H，速度和方向的初始值均为0时，步进电机以4相单4拍运行，系统接通电源后不进行操作时，步进电机不旋转，方向值

7、表示“0”，速度值表示“0”。 主要程序图如下： (2)定时中断、设定、修正步进电动机的旋转主要是在电动机的各线圈中以一定的时间间隔连续地流过电流，步进电动机旋转，时间间隔越短，速度越快。 由于在该系统中，该时间间隔由于计时器反复进行一定次数的中断而发生，即，调整时间间隔是调整计时器的中断次数，因此，在计时器中断程序中，主要判断电机的运行方向，发送下一脉冲并发送当前的脉冲程序流程图如下图所示：控制程序(c语言版)、# include # defineucharunsignedchar # defineuintunsignedintuchari=0、flag=0 uint k=0、k ucharcodetable15=10、8、6、4、2； ucharcodetable25=0x86、0 xcF、0 xcF、0 xcF、0 xcF； 码表33=0x3f、0 x5f和0 x6f。 ucharcoderun_pos4=0x40、0x20、0x10和0x08。 uchar