四相五線減速比為1/64步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

一、大致介紹：

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

　　 圖1 常見(jiàn)的幾種步進(jìn)電機(jī)

　　　　　圖2 步進(jìn)電機(jī)和ULN2003合用

二、常用術(shù)語(yǔ)

1、相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。

2、拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。

3、步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。

　　　　　圖3 步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部模型圖

三、驅(qū)動(dòng)方式

1、1相勵(lì)磁法：每一瞬間只有一個(gè)線圈相通，其它休息。（優(yōu)點(diǎn)）簡(jiǎn)單，耗電低，精確性良好。（缺點(diǎn)）力矩小，振動(dòng)大，每次勵(lì)磁信號(hào)走的角度都是標(biāo)稱角度。

2、2相勵(lì)磁法：每一瞬間有兩個(gè)線圈導(dǎo)通。（優(yōu)點(diǎn)）力矩大，震動(dòng)小。（缺點(diǎn)）每勵(lì)磁信號(hào)走的角度都是標(biāo)稱角度。

3、1-2相勵(lì)磁法：1相和2相交替導(dǎo)通。（優(yōu)點(diǎn)）精度較高，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，每送一個(gè)勵(lì)磁信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)1/2標(biāo)稱角度，稱為半步驅(qū)動(dòng)。（前兩種稱為4相4拍，這一種稱為4相8拍）

(a)1相勵(lì)磁法 (b)2相勵(lì)磁法 (c)1-2相勵(lì)磁法

　　　　　　　　圖4 3種驅(qū)動(dòng)方式

1 /*-----------------------------------------------

2 名稱：步進(jìn)電機(jī)

3 論壇：www.doflye.net

4 編寫：shifang

5 日期：2009.5

6 修改：無(wú)

7 內(nèi)容：本程序用于測(cè)試4相步進(jìn)電機(jī)常規(guī)驅(qū)動(dòng) 使用1相勵(lì)磁

8 ------------------------------------------------*/

9 #include

10

11 sbit A1=P1^0; //定義步進(jìn)電機(jī)連接端口

12 sbit B1=P1^1;

13 sbit C1=P1^2;

14 sbit D1=P1^3;

15

16 #define Coil_A1 {A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}//A相通電，其他相斷電

17 #define Coil_B1 {A1=0;B1=1;C1=0;D1=0;}//B相通電，其他相斷電

18 #define Coil_C1 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=0;}//C相通電，其他相斷電

19 #define Coil_D1 {A1=0;B1=0;C1=0;D1=1;}//D相通電，其他相斷電

20 #define Coil_OFF {A1=0;B1=0;C1=0;D1=0;}//全部斷電

21

22 unsigned char Speed;

23 /*------------------------------------------------

24 uS延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù) unsigned char t，無(wú)返回值

25 unsigned char 是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是

26 0~255 這里使用晶振12M，精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編,大致延時(shí)

27 長(zhǎng)度如下 T=tx2+5 uS

28 ------------------------------------------------*/

29 void DelayUs2x(unsigned char t)

30 {

31 while(--t);

32 }

33 /*------------------------------------------------

34 mS延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù) unsigned char t，無(wú)返回值

35 unsigned char 是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是

36 0~255 這里使用晶振12M，精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編

37 ------------------------------------------------*/

38 void DelayMs(unsigned char t)

39 {

40 while(t--)

41 {

42 //大致延時(shí)1mS

43 DelayUs2x(245);

44 DelayUs2x(245);

45 }

46 }

47 /*------------------------------------------------

48 主函數(shù)

49 ------------------------------------------------*/

50 main()

51 {

52 Speed=5; //調(diào)整速度

53 while(1)

54 {

55 Coil_A1 //遇到Coil_A1 用{A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}代替

56 DelayMs(Speed); //改變這個(gè)參數(shù)可以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速 ,

57 //數(shù)字越小，轉(zhuǎn)速越大,力矩越小

58 Coil_B1

59 DelayMs(Speed);

60 Coil_C1

61 DelayMs(Speed);

62 Coil_D1

63 DelayMs(Speed);

64 }

65 }