‘壹’ 步进电机的单片机控制
步进电机的单片机控制
通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片L298N驱动步进电机;同时,用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制,并用数码管显示电机的转速,采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动,从单片机输入信号;
采通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片L298N驱动步进电机;同时,用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制,并用数码管显示电机的转速,采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动
1、对步进电机的控制和驱动,设计中受控电机为四相六线制的步进电机(内阻33欧,步进1.8度,额定电压12V)
使用L298N芯片驱动电机
L298N芯片可以驱动两个二相电机(如图1-1),也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号;而且电路简单,使用比较方便。 而使用L298N时,可以用L297来提供时序信号,可以节省单片机IO口的使用;也可以直接用单片机模拟出时序信号,由于控制并不复杂,故选用后者。
2、 数码管显示电路的设计
串行接法
设计中要显示4位数字,用74LS164作为显示驱动,其中带锁存,使用串行接法可以节约IO口资源,但要使用SIO,发送数据时容易控制。
二、步进电机控制原理
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)。
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。
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。
三、理论设计
1、步进电机驱动电路
通过L298N构成步进电机的驱动电路,电路图如图3-2所示。
通过单片机的IOB8~IOB13对L298N的IN1~IN4口和ENA、ENB口发送方波脉冲信号,2、数码管显示电路的设计
数码管的显示驱动使用74LS164,通过的IOB0和IOB1口对DATA和CLK发送数据。
3、4x4键盘电路
使用了标准的4x4键盘,单片机的A口低8位为键盘的接口。尽管设计要求中只需要4个键对步进电机的状态进行控制,但考虑到对控制功能的扩展,我们使用了4x4的键盘。
‘贰’ 用ULN2003驱动四相五线步进电机的电路图看不懂,哪位大神解释一下
那4个发光二极管只是用来指示的,并不是串联在电机线圈的,与线圈并联的,所以,发光二极管的电流大小与电机线圈电流大小无关。电机线圈是通过OUT接插件与右边的VCC,ABCD相连的。ULN2003输出电流是多少取决于电机的线圈的阻抗,但每一路的输出电流最大可达500MA。
‘叁’ 如何用单片机控制步进电机步数
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。
‘肆’ 如何用51单片机控制4个步进电机同时工作
可以使用51单片机加一片专用运动控制芯片,比如hmc8045,51单片机发送四路同步控制的指令给专用芯片,由专用芯片控制电机同步,单片机只要等运动到位以后再发下一个指令就可以了
‘伍’ 单片机怎么控制步进电机
ULN2003D 是驱动步进电机的驱动芯片,主要是匹配电机所需的电流。
由于是四相电机,步进电机之所以可以转动就需要给相绕组提供连续的脉冲,所以需要4个端口来控制四相绕组的工作状态(P15应该是不需要的),具体的编码要看电机的拍数;
一旦明白这些,你就可以很容易编写代码来控制电机的转动了,还有在脉冲间你可以设置不同的延时时间来调节电机的转速。
‘陆’ 我想用一个单片机开发板控制4个 28BYJ-48 5V 五线四相步进电机,求范例程序(C语言)
控制四个步进电机就要四个ULN2003A,
#include <reg52.h>
unsigned char code F_Rotation[4]={0x02,0x04,0x08,0x10};//正转表格
unsigned char code B_Rotation[4]={0x10,0x08,0x040,0x02};//反转表格
void Delay(unsigned int i)//延时
{
while(--i);
}
main()
{
unsigned char i;
while(1)
{
for(i=0;i<4;i++) //4相
{
P1=B_Rotation[i]; //输出对应的相 可以自行换成反转表格
Delay(500); //改变这个参数可以调整电机转速
}
}
}
这是单个步进电机的程序,控制四个,分别改一下其中的“P1”就可以了!