基于51單片機的步進電機控制-_第1頁
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文檔簡介

1、1基于基于51單片機的步進電機控制單片機的步進電機控制[摘要][摘要]本課程設計的內容是利用51單片機,達到控制步進電機的啟動、停止、正轉、反轉、兩檔速度和狀態(tài)顯示的目的,使步進電機控制更加靈活。步進電機驅動芯片采用ULN2803,ULN2803具有大電流、高電壓,外電路簡單等優(yōu)點。利用四位數(shù)碼管增設電機狀態(tài)顯示功能,各項數(shù)據(jù)更直觀。實測結果表明,該控制系統(tǒng)達到了設計的要求。關鍵字關鍵字:步進電機、數(shù)碼管、51單片機、ULN2803一步

2、進電機與驅動電路步進電機與驅動電路1.11.1什么是步進電機什么是步進電機步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。通俗一點講:當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(及步進角)??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時也可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。1.2步進電機的種類步進電機的種類步進電機分永磁式(PM)、反應式(VR)、和混

3、合式(HB)三種。永磁式步進一般為兩相,轉矩和體積較小,步進角一般為7.5度或15度;反應式步進一般為三相,可實現(xiàn)大轉矩輸出,步進角一般為1.5度,但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰;混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。它又分為兩相和五相:兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。1.31.3步進電機的特點步進電機的特點1精度高一般的步進電機的精度為步進角的35%,且不累積

4、??稍趯拸V的頻率范圍內通過改變脈沖頻率來實現(xiàn)調速,快速起停、正反轉控制及制動等,這是步進電動機最突出的優(yōu)點2過載性好其轉速不受負載大小的影響,不像普通電機,當負載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況,所以步進電機使用在對速度和位置都有嚴格要求的場合;3控制方便步進電機是以“步”為單位旋轉的,數(shù)字特征比較明顯,這樣就給計算機控制帶來了很大的方便,反過來,計算機的出現(xiàn)也為步進電機開辟了更為廣闊的使用市3圖3所示的電路為四相混和型步進電機晶體管驅動電

5、路的基本方式。它的驅動電壓是固定的。表1列出了全部步進開關的邏輯時序。步數(shù)Q1Q2Q3Q41101021001301014011051010表1二方案設計與論證方案設計與論證2.2.1鍵盤設計鍵盤設計該系統(tǒng)中只運用到三個控制按鈕,即“正反”,“換擋”,“啟停”,由于按鈕較少,所以采用獨立鍵電路,這種按鍵電路的按鍵結構相對行列式按鍵電路更簡單,更使人易懂。2.22.2顯示電路設計顯示電路設計如圖2.31,采用LED數(shù)碼管動態(tài)顯示數(shù)據(jù)與個項

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