⑴ 单片机步进电机控制器
步进电机采用二相四拍步进电机,采用89s51 或STc 系列作为控制芯片
系统具有下列功能:A采用闭环控制B可进行位移设定,前进至终点后延时1s返回值原点停止C可进行实际位移值设定D可手动控制正反转。
步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品,它发出的信号进入步进电机驱动器后,会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号,带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。
驱动器所接收的是脉冲信号,每收到一个脉冲,制动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度,就因为这个特点,步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里。
驱动电路
在步进电机的应用中,最需要考虑的重要事项之一就是设计匹配的驱动电路。步进电机的动态性能非常地依赖驱动电路。图1显示了步进电机驱动系统的结构图。驱动步进电机需要开关电流从一个定子绕组到另一个。这种开关功能被驱动电路提供,驱动电路排列,分配和放大来自信号电路的脉冲序列。步进电机的绕组以指定的次序被激励。
集成电路的实用性已经使得对于额定电流小于3安培的小型步进电机使用分立元件构造驱动电路是不必要的。例如,SGS L7180与L7182对于单极性驱动,和L293与L298对于双极性驱动,能够很容易地使用在紧密的控制器里。
应用设置
1.设置步进驱动器的细分数,通常细分数越高,控制分辨率越高。但细分数太高则影响到最大进给速度。一般来说,对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P(此时最大进给速度为9600mm/min)或者0.0005mm/P(此时最大进给速度为4800mm/min);对于精度要求不高的用户,脉冲当量可设置的大一些,如0.002mm/P(此时最大进给速度为19200mm/min)或0.005mm/P(此时最大进给速度为48000mm/min)。对于两相步进电机,脉冲当量计算方法如下:脉冲当量=丝杠螺距÷细分数÷200。
2.起跳速度:该参数对应步进电机的起跳频率。所谓起跳频率是步进电机不经过加速,能够直接启动工作的最高频率。合理地选取该参数能够提高加工效率,并且能避开步进电机运动特性不好的低速段;但是如果该参数选取大了,就会造成闷车,所以一定要留有余量。在电机的出厂参数中,一般包含起跳频率参数。但是在机床装配好后,该值可能发生变化,一般要下降,特别是在做带负载运动时。所以,该设定参数最好是在参考电机出厂参数后,再实际测量决定。
3.单轴加速度:用以描述单个进给轴的加减速能力,单位是毫米/秒平方。这个指标由机床的物理特性决定,如运动部分的质量、进给电机的扭矩、阻力、切削负载等。这个值越大,在运动过程中花在加减速过程中的时间越小,效率越高。通常,对于步进电机,该值在100 ~ 500之间,对于伺服电机系统,可以设置在400 ~ 1200之间。在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型运动,注意观察,如果没有异常情况,然后逐步增加。如果发现异常情况,则降低该值,并留50%~100%的保险余量。
4.弯道加速度:用以描述多个进给轴联动时的加减速能力,单位是毫米/秒平方。它决定了机床在做圆弧运动时的最高速度。这个值越大,机床在做圆弧运动时的最大允许速度越大。通常,对于步进电机系统组成的机床,该值在400~1000之间,对于伺服电机系统,可以设置在1000 ~ 5000之间。如果是重型机床,该值要小一些。在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型联动运动,注意观察,如果没有异常情况,然后逐步增加。如果发现异常情况,则降低该值,并留50%~100%的保险余量。
通常考虑到步进电机的驱动能力、机械装配的摩擦、机械部件的承受能力,可以在厂商参数中修改各个轴的最大速度,对机床用户实际使用时的三个轴最大速度予以限制,。
5.根据三个轴零点传感器的安装位置,设置厂商参数中的回机械原点参数。当设置正确后,可运行“操作”菜单中的“回机械原点”。先单轴回,如果运动方向正确则继续回,否则需停止,重新设置设置厂商参数中的回机械原点方向,直至所有轴都可回机械原点。
6.设置自动加油参数(设置得小一些,如5秒加一次油),观察自动加油是否正确,如果正确,则将自动加油参数设置到实际需要的参数。
7.校验电子齿轮和脉冲当量的设定值是否匹配。可以在机床的任意一根轴上做个标记,在软件中把该点坐标设为工作零点,用直接输入指令、点动或手轮等工作方式使该轴走固定距离,用游标卡尺测量实际距离与软件中坐标显示距离是否相附。
8.测定有无丢脉冲。您可以用直观的方法:用一把尖刀在工件毛坯上点一个点,把该点设为工作原点,抬高Z轴,然后把Z轴坐标设为0;反复使机床运动,比如空刀跑一个典型的加工程序(最好包含三轴联动),可在加工中暂停或停止,然后回工件原点,缓慢下降Z轴,看刀尖与毛坯上的点是否吻合。如有偏差,请检查步进驱动器接收脉冲信号的类型,检查端子板与驱动器间接线是否有误。如果还出现闷车或丢步,按10、11、12步调整加速度等参数。
⑵ 单片机控制步进电动机的运动的原理及单片机程序
51单片步进电机控制原理与控制设计程序
51单片步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机(简称vr)、永磁式步进电机(简称pm)和混合式步进电机(简称hb)。
51单片步进电机区别于其他控制电机的最大特点是,它是通过输入脉冲信号来进行控制的,即电机的总转动角度由输入脉冲数决定,而电机的转速由脉冲信号频率决定。
51单片步进电机的驱动电路根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下:
(1)控制换相顺序
通电换相这一过程称为脉冲分配。例如:三相步进电机的三拍工作方式,其各相通电顺序为a-b-c-d,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制a,b,c,d相的通断。
(2)控制步51单片进电机的转向
如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,如果按反序通电换相,则电机就反转。
(3)控制51单片步进电机的速度
如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,它的用途是将电脉冲转化为角位移,通俗地说:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
⑶ 哥,步进电机驱动器怎么用单片机控制啊
步进电机驱动器一般接受的控制信号为:
1、cw+ccw,即正转脉冲加反转脉冲
2、pulse+dir,即脉冲加方向
一般驱动器都可以兼容两种方式,即通过DIP开关选择采用哪种方式。
如此,你用单片机控制起来就很方便了,用两个IO口发控制信号就OK了,哪种方式都可以,脉冲的频率大小决定电机的速度快慢。
当然,你也要注意驱动器需要信号的电压大小,如果是5V,直接IO相连就行,如果需要12V,那么需要加个光耦就行了。
⑷ 89C51单片机与步进电机驱动器如何连接
我刚做过这个实验,我用的L298驱动的,L298比ULN2003便宜点,要是用ULN2003的话,可以单路输入单路输出,ULN2003的1,2,3,4,5,6,7引脚输入分别对应的输出是16,15,14,13,12,11,10,你是4相电机,随便选择其中的4对就行拉,然后8脚接地,9脚接12V电压,实际上ULN2003里有个反相器,所以你可以在单片机输出时接个反相器,然后再接ULN2003,而我没有接反相器,我把程序给改了改,就省去了一个芯片,只要把程序里表里的数据0变1,1变0就行拉
⑸ 用单片机控制步进电机驱动器怎么接线
公共正端------->单片机5V脉冲信号------->串个小电阻再接到单片机输出脉冲引脚方向信号------->串个小电阻下接到单片机输出方向引脚有上面3根线就可以控制步进电机的走动了,一上电时,电机是自动锁定的,如果还需要控制步进电机锁定和放开,那还要再接一根电机释放信号,接法同脉冲信号
⑹ 51单片机驱动带有驱动器的步进电机的C语言编程
/*首先你sbit好引脚 ENA使能 DIR方向 PUL脉冲,还有怎么算一周你得试出来的,简单点脉冲拉高,你也不考虑方向DIR你也随便接个IO吧*/
void motor(unsigned char around, unsigned char PWM)
{
for(int i = 0 ;i< around ;i++)
{
ENA =!ENA;
delay_ms(PWM);
}
}
⑺ 单片机步进电机驱动器怎么连接
公共正端 -------> 单片机5V
脉冲信号 -------> 串个小电阻再接到单片机输出脉冲引脚
方向信号 -------> 串个小电阻下接到单片机输出方向引脚
有上面3根线就可以控制步进电机的走动了, 一上电时, 电机是自动锁定的, 如果还需要控制步进电机锁定和放开, 那还要再接一根 电机释放信号, 接法同脉冲信号
⑻ 关于单片机连接步进电机驱动器的
首先你是想知道你下一步该怎么做。
第一:你要了解下你的电机驱动器的接口是什么类型的:也就是说是输入还是输出?电压是多少?电流要求是多少?
第二:接地,就是说和你的控制系统的地接在一起。(注:看看是不是同一路电源地,有的要求隔离)
第三:方向 和脉冲都是控制信号。也就是说你得了解下控制器的工作原理。
第四:驱动器一般都有说明书。
⑼ 单片机控制步进电机驱动器
你要看一下这个驱动器的信号是独立的还是共电源或共地。如果是独立的或共5V电源的,那么这样接没有问题,如果是共地的,那么需要反过来,CLK+ 和DIR+接IO口,负端接地。还有,你的驱动器有EN口,这是不是使能信号,看看说明书,或许有这个信号才能有效。