❶ stm32精密控制步進電機(基礎篇)
步進電機因其脈沖控制特性,在項目中往往成為首選,相比於直流電機,開環控制下步進電機更加穩定。我在諸多項目中均優先考慮步進電機,包括畢設時設計的機械臂,它採用了三個42步進電機控制自由度,而末端夾爪則使用了一個八線四相步進電機byj-28。這些經驗總結在技術系列文章中,如有錯漏,歡迎探討。
控制步進電機的基本原理是利用定時器中斷完成脈沖計數與脈沖引腳的翻轉。在每次定時器中斷後,步進電機執行一次脈沖動作。當脈沖次數達到設定值時,關閉定時器中斷;重新啟動定時器中斷後,步進電機重新接收控制信號。
步進電機的速度控制可以通過調整定時器中斷計數器的值來實現。在STM32F103中,通過調整arr(控制電機轉速)和psc(控制電機計數頻率)的值來改變速度。當arr和psc值較小,速度會相應提高。具體而言,單片機主頻為72MHz,每1000個時鍾周期產生一次中斷,將輸入時鍾頻率分頻為720倍。因此,arr和psc值與速度呈反比關系。
除了調整arr和psc值,通過改變步進電機驅動器的細分數也能實現速度控制。細分數越小,速度越快。步進電機的步距角為1.8度,轉一圈需要200個脈沖,最小細分數為200。若細分數為400,步進電機轉動角度為0.9度;細分數為800時,轉動角度為0.45度。
另一種速度控制方式是使用PWM(脈沖寬度調制)。最初,我使用PWM方式控制速度,但在實際應用中發現,脈沖計數方法更易於控制。
對於步進電機運動距離的計算,以絲杠滑台為例,假設步進電機細分為800,步距角為1.8度。每完成一次脈沖,電機運動0.45度。如果絲杠螺距為5mm,則步進電機轉一圈可使滑台前進5mm。因此,移動100mm需要16000個脈沖。對於沒有絲杠直接顯示距離的項目,如機械臂,通過計算角度並換算成脈沖來實現距離控制。機械臂末端位置通過輸入坐標(xmm, ymm, zmm)換算成角度,然後考慮齒輪傳動比進行計算。
硬體連接方面,通常使用步進電機驅動器,連接方式包括PUL(脈沖)引腳、DIR(方向)引腳、DIR+和PUL+引腳用於供電(連接到5V),以及使能引腳(可接可不接)。VCC和GND常接開關電源,為步進電機驅動器供電。步進電機的B+, B-, A+, A-引腳對應電機接線。通過簡單連接,即可判斷步進電機的AB相同相還是異相。
控制代碼實現中,中斷內執行引腳翻轉和中斷標志清除操作。使用GPIO_PIN_SET(1)和GPIO_PIN_RESET(0)來控制引腳狀態,確保中斷執行一次後狀態回退。通過枚舉類型定義初始化定時器,設置中斷優先順序,配置定時器計數器和標志位,實現定時器的初始化和速度設置。主函數中設置好定時器參數後,通過重新開啟中斷和控制引腳狀態,完成步進電機的控制。
❷ 51單片機 關於42步進電機
你說的這個驅動板沒用過,但我經常用51單片機連接步進電機驅動器來控制42步進電機和57步進電機。因為51單片機高電平驅動能力很弱通常我是如下圖這樣控制輸入共5V然後用單片機管腳低電平驅動。
還有需要注意的地方是A+A-接的得是一個線圈的兩端,這兒接的電機線電阻一般應該在100歐以下才正常
❸ 請問42步進電機中的參數42代表什麼含義
是電機安裝端尺寸為42*42mm左右。
特點:
步距精度:5%;
溫 度:80℃Max;
環境溫度: -20℃— 50℃;
絕緣電阻:100MΩMin500VDC;
徑向跳動 最大0.02mm(450g負載);
軸向跳動 最大0.08mm(450g負載);
步進電機
步進電機相對於其它控制用途電機的最大區別是,它接收數字控制信號電脈沖信號並轉化成與之相對應的角位移或直線位移,它本身就是一個完成數字模式轉化的執行元件。
而且它可開環位置控制,輸入一個脈沖信號就得到一個規定的位置增量,這樣的所謂增量位置控制系統與傳統的直流控制系統相比,其成本明顯減低,幾乎不必進行系統調整。
步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數嚴格成正比,而且在時間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數量、頻率和電機繞組的相序,即可獲得所需的轉角、速度和方向。
我國的步進電機在二十世紀七十年代初開始起步,七十年代中期至八十年代中期為成品發展階段,新品種和高性能電機不斷開發,目前,隨著科學技術的發展,特別是永磁材料、半導體技術、計算機技術的發展,使步進電機在眾多領域得到了廣泛應用。
步進電機控制技術及發展概況
作為一種控制用的特種電機,步進電機無法直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的驅動電源步進電機驅動器。
在微電子技術,特別計算機技術發展以前,控制器脈沖信號發生器完全由硬體實現,控制系統採用單獨的元件或者集成電路組成控制迴路,不僅調試安裝復雜,要消耗大量元器件,而且一旦定型之後,要改變控制方案就一定要重新設計電路。
這就使得需要針對不同的電機開發不同的驅動器,開發難度和開發成本都很高,控制難度較大,限制了步進電機的推廣。
由於步進電機是一個把電脈沖轉換成離散的機械運動的裝置,具有很好的數據控制特性,因此,計算機成為步進電機的理想驅動源,隨著微電子和計算機技術的發展,軟硬體結合的控制方式成為了主流,即通過程序產生控制脈沖,驅動硬體電路。
單片機通過軟體來控制步進電機,更好地挖掘出了電機的潛力。因此,用單片機控制步進電機已經成為了一種必然的趨勢,也符合數字化的時代趨。