單片機控制步進(jìn)電機驅(qū)動器工作原理

1、單片機控制步進(jìn)電機驅(qū)動器工作原理單片機控制步進(jìn)電機驅(qū)動器工作原理步進(jìn)電機在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。它可以把脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移，并且可用作電磁制動輪、電磁差分器、或角位移發(fā)生器等。有時從一些舊設(shè)備上拆下的步進(jìn)電機（這種電機一般沒有損壞）要改作它用，一般需自己設(shè)計驅(qū)動器。本文介紹的就是為從一日本產(chǎn)舊式打印機上拆下的步進(jìn)電機而設(shè)計的驅(qū)動器。本文先介紹該步進(jìn)電機的工作原理，然后介紹了其驅(qū)動器的軟、硬件設(shè)計。1.1.步進(jìn)電機的工作原理步進(jìn)電機

2、的工作原理該步進(jìn)電機為一四相步進(jìn)電機，采用單極性直流電源供電。只要對步進(jìn)電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進(jìn)電機步進(jìn)轉(zhuǎn)動。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機工作原理示意圖。圖1四相步進(jìn)電機步進(jìn)示意圖開始時，開關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號齒對齊，同時，轉(zhuǎn)子的1、4號齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒，2、5號齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時，由于C相繞組的磁力線和1、4號

3、齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，1、4號齒和C相繞組的磁極對齊。而0、3號齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯齒，2、5號齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動。選用較高晶振的目的是為了在方式2下盡量減小AT89C2051對上位機脈沖信號周期的影響。圖3中的RL1~RL4為繞組內(nèi)阻，50Ω電阻是一外接電阻，起限流作用，也是一個改善回路時間常數(shù)的元件。D1~D4為續(xù)流二極管，使電機繞

4、組產(chǎn)生的反電動勢通過續(xù)流二極管（D1~D4）而衰減掉，從而保護(hù)了功率管TIP122不受損壞。在50Ω外接電阻上并聯(lián)一個200μF電容，可以改善注入步進(jìn)電機繞組的電流脈沖前沿，提高了步進(jìn)電機的高頻性能。與續(xù)流二極管串聯(lián)的200Ω電阻可減小回路的放電時間常數(shù)，使繞組中電流脈沖的后沿變陡，電流下降時間變小，也起到提高高頻工作性能的作用。3.3.軟件設(shè)計軟件設(shè)計該驅(qū)動器根據(jù)撥碼開關(guān)KX、KY的不同組合有三種工作方式供選擇：方式1為中斷方式：P3

5、.5(INT1)為步進(jìn)脈沖輸入端，P3.7為正反轉(zhuǎn)脈沖輸入端。上位機（PC機或單片機）與驅(qū)動器僅以2條線相連。方式2為串行通訊方式：上位機（PC機或單片機）將控制命令發(fā)送給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)控制命令自行完成有關(guān)控制過程。方式3為撥碼開關(guān)控制方式：通過K1~K5的不同組合，直接控制步進(jìn)電機。單片機控制步進(jìn)電機驅(qū)動器工作原理單片機控制步進(jìn)電機驅(qū)動器工作原理步進(jìn)電機在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。它可以把脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移，并且可用作電磁制動輪

6、、電磁差分器、或角位移發(fā)生器等。有時從一些舊設(shè)備上拆下的步進(jìn)電機（這種電機一般沒有損壞）要改作它用，一般需自己設(shè)計驅(qū)動器。本文介紹的就是為從一日本產(chǎn)舊式打印機上拆下的步進(jìn)電機而設(shè)計的驅(qū)動器。本文先介紹該步進(jìn)電機的工作原理，然后介紹了其驅(qū)動器的軟、硬件設(shè)計。1.1.步進(jìn)電機的工作原理步進(jìn)電機的工作原理該步進(jìn)電機為一四相步進(jìn)電機，采用單極性直流電源供電。只要對步進(jìn)電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進(jìn)電機步進(jìn)轉(zhuǎn)動。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)