51单片机学习笔记【八】——步进电机

一.步进电机基础

1.定义

  • 步进电机是将电脉冲转化为角位移的执行机构,主要使用永磁性步进电机,本实验使用的步进电机为四线双性步进电机;
  • 步进电机的相数指产生不同极性N,S磁场的激磁线圈对数,常用m表示;
  • 步进电机的拍数指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数,以四线二相电机为例:
    • 单向四拍:A/-B-A-B/
    • 双向四拍:A/B-AB-AB/-A/B/
    • 单&双八拍:A/-A/B-B-AB-C-A-AB/-B/-A/B/
  • 步进角指定子没改变一次通电状态,转子转过的角度,与磁极数,定子相数,通电方式节拍成负相关。计算

    360/(m*Z*C)

    m–定子向数

    Z–转子磁极数

    C–通电方式

    C=1 单或双轮流通电

    C=2 单和双轮流通电

2.步进电机步进方式

(1).单拍方式:每次仅给一个绕组通电,使转子转动,并运动到转子永磁体与具有相反极性的绕组对齐的位置

(2).双拍方式:同时给两个绕组通电使转子旋转,优点是比单拍获得更多输出力矩,缺点消耗更多能量;

(3).半拍方式:工作时则让两个绕组和单个绕组通电方式交替进行;

3.四线双性步进电机原理图

4.UDN2916介绍

UDN2916LB是SANKEN公司推出的一款两相步进电机双极驱动集成电路芯片,能够驱动双绕组双极步进电机,适用的电机电压范围为10~45V,逻辑电压不能超过7V;通过内部脉宽调制控制器(PWM)可实现最大750mA的输出电流;内置1/3和2/3分割器;逻辑输入实现1相/2相/W1-2phase激励模式;内置过热和交叉电流保护功能;内置防止低压误操作等保护功能。UDN2916LB内部结构如图所示,芯片有两组电路构成,每组电路由PWM控制器、电桥及辅助电路组成。

5.实验说明

本实验通过控制步进电机以半步八拍的方式转动,学习步进电机的原理与引用。接线为步进电机接M_OUT,P1–P1.0,P2–P1.1,I01–P1.2,I02–P1.3,I11–P1.4,I12–P1.5。

6.例程源代码

/**************************************
  > File Name: 四线双极性步进电机
  > Author: pengshp
  > Mail: [email protected]
  > Date: 2015年 7 月 26 日
***************************************/
#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

sbit PH1=P1^0;//A线圈电流控制
sbit PH2=P1^1;//B线圈电流控制
sbit T01=P1^2;//UDN2916电流控制
sbit T02=P1^3;
sbit T11=P1^4;
sbit T12=P1^5;

void Delay(uchar t)//延时函数
{
    uchar a;
    while(t--)
    {
        for(a=70;a>0;a--);
    }
}

/*半步八拍节拍控制函数*/
void Step()
{
    /*A/ A拍反向电流*/
    PH1=0;//PH1为0,A组线圈为反向电流
    T01=0;//以最大电流输出
    T11=0;
    PH2=1;//PH2为1,B线圈为正向电流
    T02=1;//关闭电流输出
    T12=1;
    Delay(2);

    /*A/B AB拍,A为反向电流,B为正向电流*/
    PH1=1;//PH1为1,A组线圈为正向电流
    T01=0;//以最大电流输出
    T11=0;
    PH2=1;//PH2为1,B线圈为正向电流
    T02=1;//关闭电流输出
    T12=1;
    Delay(2);

    /*B B为正向电流*/
    PH1=0;//PH1为0,A组线圈为反向电流
    T01=1;//关闭电流输出
    T11=1;
    PH2=1;//PH2为1,B线圈为正向电流
    T02=0;//
    T12=0;
    Delay(2);

    /*AB AB都为正向电流*/
    PH1=1;//PH1为1,A组线圈为正向电流
    T01=0;//以最大电流输出
    T11=0;
    PH2=1;//PH2为1,B线圈为正向电流
    T02=0;//以最大电流输出
    T12=0;
    Delay(2);

    /*A A为正向电流*/
    PH1=1;//PH1为1,A组线圈为正向电流
    T01=0;//以最大电流输出
    T11=0;
    PH2=1;//PH2为1,B线圈为正向电流
    T02=1;//关闭电流输出
    T12=1;
    Delay(2);

    /*AB/ A为正向电流,B为反向电流*/
    PH1=1;//PH1为1,A组线圈为正向电流
    T01=0;//以最大电流输出
    T11=0;
    PH2=0;//PH为0,B线圈为反向电流
    T02=0;//以最大电流输出
    T12=0;
    Delay(2);

    /*B/ B为反向电流*/
    PH1=1;//PH1为1,A组线圈为正向电流
    T01=1;//关闭电流输出
    T11=1;
    PH2=0;//PH2为0,B线圈为反向电流
    T02=0;//关闭电流输出
    T12=0;
    Delay(2);

    /*A/B/ AB都为反向电流*/
    PH1=0;//PH1为0,A组线圈为反向电流
    T01=0;//以最大电流输出
    T11=0;
    PH2=0;//PH2为0,B线圈为反向电流
    T02=0;//以最大电流输出
    T12=0;
    Delay(2);

}
void main()
{
    while(1)
    {
        Step();
    }
}

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时间: 2024-10-03 23:53:32

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