❶ stm32精密控制步进电机(基础篇)
步进电机因其脉冲控制特性,在项目中往往成为首选,相比于直流电机,开环控制下步进电机更加稳定。我在诸多项目中均优先考虑步进电机,包括毕设时设计的机械臂,它采用了三个42步进电机控制自由度,而末端夹爪则使用了一个八线四相步进电机byj-28。这些经验总结在技术系列文章中,如有错漏,欢迎探讨。
控制步进电机的基本原理是利用定时器中断完成脉冲计数与脉冲引脚的翻转。在每次定时器中断后,步进电机执行一次脉冲动作。当脉冲次数达到设定值时,关闭定时器中断;重新启动定时器中断后,步进电机重新接收控制信号。
步进电机的速度控制可以通过调整定时器中断计数器的值来实现。在STM32F103中,通过调整arr(控制电机转速)和psc(控制电机计数频率)的值来改变速度。当arr和psc值较小,速度会相应提高。具体而言,单片机主频为72MHz,每1000个时钟周期产生一次中断,将输入时钟频率分频为720倍。因此,arr和psc值与速度呈反比关系。
除了调整arr和psc值,通过改变步进电机驱动器的细分数也能实现速度控制。细分数越小,速度越快。步进电机的步距角为1.8度,转一圈需要200个脉冲,最小细分数为200。若细分数为400,步进电机转动角度为0.9度;细分数为800时,转动角度为0.45度。
另一种速度控制方式是使用PWM(脉冲宽度调制)。最初,我使用PWM方式控制速度,但在实际应用中发现,脉冲计数方法更易于控制。
对于步进电机运动距离的计算,以丝杠滑台为例,假设步进电机细分为800,步距角为1.8度。每完成一次脉冲,电机运动0.45度。如果丝杠螺距为5mm,则步进电机转一圈可使滑台前进5mm。因此,移动100mm需要16000个脉冲。对于没有丝杠直接显示距离的项目,如机械臂,通过计算角度并换算成脉冲来实现距离控制。机械臂末端位置通过输入坐标(xmm, ymm, zmm)换算成角度,然后考虑齿轮传动比进行计算。
硬件连接方面,通常使用步进电机驱动器,连接方式包括PUL(脉冲)引脚、DIR(方向)引脚、DIR+和PUL+引脚用于供电(连接到5V),以及使能引脚(可接可不接)。VCC和GND常接开关电源,为步进电机驱动器供电。步进电机的B+, B-, A+, A-引脚对应电机接线。通过简单连接,即可判断步进电机的AB相同相还是异相。
控制代码实现中,中断内执行引脚翻转和中断标志清除操作。使用GPIO_PIN_SET(1)和GPIO_PIN_RESET(0)来控制引脚状态,确保中断执行一次后状态回退。通过枚举类型定义初始化定时器,设置中断优先级,配置定时器计数器和标志位,实现定时器的初始化和速度设置。主函数中设置好定时器参数后,通过重新开启中断和控制引脚状态,完成步进电机的控制。
❷ 51单片机 关于42步进电机
你说的这个驱动板没用过,但我经常用51单片机连接步进电机驱动器来控制42步进电机和57步进电机。因为51单片机高电平驱动能力很弱通常我是如下图这样控制输入共5V然后用单片机管脚低电平驱动。
还有需要注意的地方是A+A-接的得是一个线圈的两端,这儿接的电机线电阻一般应该在100欧以下才正常
❸ 请问42步进电机中的参数42代表什么含义
是电机安装端尺寸为42*42mm左右。
特点:
步距精度:5%;
温 度:80℃Max;
环境温度: -20℃— 50℃;
绝缘电阻:100MΩMin500VDC;
径向跳动 最大0.02mm(450g负载);
轴向跳动 最大0.08mm(450g负载);
步进电机
步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是,它接收数字控制信号电脉冲信号并转化成与之相对应的角位移或直线位移,它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。
而且它可开环位置控制,输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量,这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低,几乎不必进行系统调整。
步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。
我国的步进电机在二十世纪七十年代初开始起步,七十年代中期至八十年代中期为成品发展阶段,新品种和高性能电机不断开发,目前,随着科学技术的发展,特别是永磁材料、半导体技术、计算机技术的发展,使步进电机在众多领域得到了广泛应用。
步进电机控制技术及发展概况
作为一种控制用的特种电机,步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源步进电机驱动器。
在微电子技术,特别计算机技术发展以前,控制器脉冲信号发生器完全由硬件实现,控制系统采用单独的元件或者集成电路组成控制回路,不仅调试安装复杂,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改变控制方案就一定要重新设计电路。
这就使得需要针对不同的电机开发不同的驱动器,开发难度和开发成本都很高,控制难度较大,限制了步进电机的推广。
由于步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,具有很好的数据控制特性,因此,计算机成为步进电机的理想驱动源,随着微电子和计算机技术的发展,软硬件结合的控制方式成为了主流,即通过程序产生控制脉冲,驱动硬件电路。
单片机通过软件来控制步进电机,更好地挖掘出了电机的潜力。因此,用单片机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代趋。