1. 如何使用单片机精确控制步进电机
如何用单片机控制步进电机
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。
一、步进电机常识
常见的步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB),永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。
二、永磁式步进电机的控制
下面以电子爱好者业余制作中常用的永磁式步进电机为例,来介绍如何用单片机控制步进电机。图1是35BY型永磁步进电机的外形图,图2是该电机的接线图,从图中可以看出,电机共有四组线圈,四组线圈的一个端点连在一起引出,这样一共有5根引出线。要使用步进电机转动,只要轮流给各引出端通电即可。将COM端标识为C,只要AC、C、BC、C,轮流加电就能驱动步进电机运转,加电的方式可以有多种,如果将COM端接正电源,那么只要用开关元件(如三极管),将A、B、轮流接地。列出了该电机的一些典型参数:表135BY48S03型步机电机参数型号步距角相数电压电流电阻最大静转距定位转距转动惯量35BY48S03 7.5 4 12 0.26 47 180 65 2.5 有了这些参数,不难设计出控制电路,因其工作电压为12V,最大电流为0.26A,因此用一块开路输出达林顿驱动器(ULN2003)来作为驱动,通过P1.4~P1.7来控制各线圈的接通与切断。开机时,P1.4~P1.7均为高电平,依次将P1.4~P1.7切换为低电平即可驱动步进电机运行,注意在切换之前将前一个输出引脚变为高电平。如果要改变电机的转动速度只要改变两次接通之间的时间,而要改变电机的转动方向,只要改变各线圈接通的顺序。
2. 用单片机如何控制直流力矩电机,二者间要加一个怎样的驱动电路
电机电流小于1a用8050和8550搭h桥是最便宜的方案,电路也非常简单,
电流小于3a可以使用l298n(l298n的原理图我这没有,你自己网络搜把),电流小于43a可以使用bts7960(这个芯片我用过,主要用于大电流直流电机驱动,挺贵的但是性能很好,学生不建议使用)
,这三种方案元件价格是由低到高的,具体哪个你自己考虑,调速都是使用pwm,
还有就是可以使用mos管搭h桥也可
3. 如何使用单片机控制步进电机
根据电机相数买个驱动器。然后用单片机产生脉冲来控制电机的转动以及正反转。单片机产生脉冲的方法和单片机控制流水灯是一样的。希望我的回答能给你点思路。
4. 怎么用单片机控制无刷电机驱动器
单片机驱动无刷电机,首先需要知道无刷电机的工作原理,按线序和相位导通,从而实现转动和正反转。
解决了驱动程序的问题,还需要解决硬件问题。
单片机io口不能直接驱动无刷电机,需要使用MOS管组成的h桥,或者专用芯片。
5. 如何用单片机驱动马达
一、第一步是将电机连接到HC6800em3单板注意使用P1端的电缆排列单片机连接到电机控制芯片的输入端(4Pin端口),以确保P1.0-P1.3正常。
6. 单片机如何控制电机转速
利用单片机的定时器TIMER_A(TA)中断产生脉冲信号,通过在响应的中断程序中实现步进电机步数和圈数的准确计数,通过PWM实现转速控制。
可以利用P10端口的中断关闭TA中断程序,并推入堆栈,停止电机;P11中断则开启TA中断,堆栈推入程序计器(PC),开启电机。
P31端口输出高电平由PMM8713的U/D端口控制电机的转向;P3.0~P37端口接8279的8个数据接口。
单片机扫描到矩阵键盘有键按下时,利用P2端口的中断设置TA,控制启停、调速和转向等,同时单片机反馈给8279控制LED管显示转速和转向。
(6)单片机如何控制电机扩展阅读
1、单片机所接收到控制命令暂存在RXBUFFER中,与存储在片内Flash的中断程序的入口地址相比较,相同就进入中断,实现步进电机的控制。
2、当P1.0中为高电平时,其内部三极管导通,使电机转动。当P1.0为低电平时,内部三极管截止,电路断开,电机停止转动。所以在程序中可以利用P1.0口输出PWM波来控制电机的转速。
7. 51单片机控制电机转速原理
51单片机完全可以控制电机转速,无论是直流电机的电压控制还是步进电机或者无刷直流电机的脉冲控制都可以通过外扩芯片或者引脚的PWM调试。
8. 51单片机控制电机运转,用什么继电器
采用固态继电器即可。
控制方法:
1、单片机输出端接光电耦合器,加上三极管、继电器组合的电路。
2、看继电器对应的是多大电压驱动,继电器有一端要接上这个电压,另一端接三极管。
3、继电器一端接适合交流电机的交流电压,另一端接交流电机。
4、正反转用两个继电器控制。
继电器
继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
9. 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。
10. 如何用单片机控制直流电机
通过与单片机相连的按键控制直流电机停启的电路如下图所示,通过P3.6口按键触发启动直流电机,P3.7口的按键触发停止直流电机的运行。由图可知,当P1.0输出高电平“1”时,NPN型三极管导通,直流电机得电转动;当P1.0输出低电平“0”时,NPN型三极管截止,直流电机停止转动。
通过单片机产生PWM波控制直流电机程序
#include "reg52.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5b,
0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共阴数码管显示码(0-9)
sbit xiaoshudian=P0^7;
sbit wei1=P2^4; //数码管位选定义
sbit wei2=P2^5;
sbit wei3=P2^6;
sbit wei4=P2^7;
sbit beep=P2^3; //蜂鸣器控制端
sbit motor = P1^0; //电机控制
sbit s1_jiasu = P1^4; //加速按键
sbit s2_jiansu= P1^5; //减速按键
sbit s3_jiting=P1^6; //停止/开始按键
uint pulse_count; //INT0接收到的脉冲数
uint num=0; //num相当于占空比调节的精度
uchar speed[3]; //四位速度值存储
float bianhuasu; //当前速度(理论计算值)
float reallyspeed; //实际测得的速度
float vv_min=0.0;vv_max=250.0;
float vi_Ref=60.0; //给定值
float vi_PreError,vi_PreDerror;
uint pwm=100; //相当于占空比标志变量
int sample_time=0; //采样标志
float v_kp=1.2,v_ki=0.6,v_kd=0.2; //比例,积分,微分常数
void delay (uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for (y=20;y>0;y--);
}
void time_init()
{
ET1=1; //允许定时器T1中断
ET0=1; //允许定时器T0中断
TMOD = 0x15; //定时器0计数,模式1;定时器1定时,模式1
TH1 = (65536-100)/256; //定时器1值,负责PID中断 ,0.1ms定时
TL1 = (65536-100)%6;
TR0 = 1; //开定时器
TR1 = 1;
IP=0X08; //定时器1为高优级
EA=1; //开总中断
}
void keyscan()
{
float j;
if(s1_jiasu==0) //加速
{
delay(20);
if(s1_jiasu==0)
vi_Ref+=10;
j=vi_Ref;
}
while(s1_jiasu==0);
if(s2_jiansu==0) //减速
{
delay(20);
if(s2_jiansu==0)
vi_Ref-=10;
j=vi_Ref;
}
while(s2_jiansu==0);
if(s3_jiting==0)
{
delay(20);
motor=0;
P1=0X00;
P3=0X00;
P0=0x00;
}
while(s3_jiting==0);
}
float v_PIDCalc(float vi_Ref,float vi_SpeedBack)
{
register float error1,d_error,dd_error;
error1=vi_Ref-vi_SpeedBack; //偏差的计算
d_error=error1-vi_PreError; //误差的偏差
dd_error=d_error-vi_PreDerror; //误差变化率
vi_PreError=error1; //存储当前偏差
vi_PreDerror=d_error;
bianhuasu=(v_kp*d_error+v_ki*vi_PreError+v_kd*dd_error);
return (bianhuasu);
}
void v_Display()
{
uint su;
su=(int)(reallyspeed*10); //乘以10之后强制转化成整型
speed[3]=su/1000; //百位
speed[2]=(su00)/100; //十位
speed[1]=(su0)/10; //个位
speed[0]=su; //小数点后一位
wei1=0; //第一位打开
P0=table[speed[3]];
delay(5);
wei1=1; //第一位关闭
wei2=0;
P0=table[speed[2]];
delay(5);
wei2=1;
wei3=0;
P0=table[speed[1]];
xiaoshudian=1;
delay(5);
wei3=1;
wei4=0;
P0=table[speed[0]];
delay(5);
wei4=1;
}
void BEEP()
{
if((reallyspeed)>=vi_Ref+5||(reallyspeed
{
beep=~beep;
delay(4);
}
}
void main()
{
time_init();
motor=0;
while(1)
{
v_Display();
BEEP();
}
if(s3_jiting==0) //对按键3进行扫描,增强急停效果
{
delay(20);
motor=0;
P1=0X00;
P3=0X00;
P0=0x00;
}
while(s3_jiting==0);
}
void timer0() interrupt 1
{
}
void timer1() interrupt 3
{
TH1 = (65536-100)/256; //1ms定时
TL1 = (65536-100)%6;
sample_time++;
if(sample_time==5000) //采样时间0.1ms*5000=0.5s
{
TR0=0; //关闭定时器0
sample_time=0;
pulse_count=TH0*255+TL0; //保存当前脉冲数
keyscan(); //扫描按键
reallyspeed=pulse_count/(4*0.6); //计算速度
pwm=pwm+v_PIDCalc(vi_Ref,reallyspeed);
if(pwm
if(pwm>100)pwm=100;
TH0=TL0=0;
TR0=1; //开启定时器0
}
num++;
if(num==pwm) //此处的num值,就是占空比
{
motor=0;
}
if(num==100) //100相当于占空比调节的精度
{
num=0;
motor=1;
}
}