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標題: 第15章-步進電機測試 [打印本頁]

作者: wul 時間: 2016-3-28 22:36
標題: 第15章-步進電機測試
51單片機輕松入門—基于STC15W4K系列（C語言版）
李友全編著詳見:http://m.zg4o1577.cn/bbs/dpj-37954-1.html

第15章步進電機測試

1 步進電機特點

2 步進電機的3種勵磁方式

3 步進電機驅動電路

4 步進電機驅動實例

步進電機特點：

1 步進電機特點

①步進電機旋轉角度和輸入脈沖成正比，通常市面所售步進電機說明書會說明其步進角（也就是一個脈沖所產生的旋轉角度），比如常見的小體積永磁式電機的步進角是7.5°，則送給它48個脈沖使步進電機正好轉動一圈。

② 步進電機轉角誤差很小，沒有累積誤差，因此控制步進電機正反轉還是會回到原來的位置，不會因為誤差累積而使初始位置越來越遠。

③ 具有自保持特性，任何一相線圈加上電源后，電機本身具有自保持力矩，不送脈沖情況下會停止在一定位置，不會改變。

④ 步進電機空載最高啟動頻率一般能達到450Hz，使用頻率不能超過允許最高頻率，否則電機只能振動，無法運轉。

⑤ 常見步進電機供電電壓是5V、12V、24V，供電電壓允許誤差±10%，電機外殼

上一般都會對供電電壓規格作相應標識。

步進電機內部線圈電路圖：

外部接口

2 步進電機的3種勵磁方式

依次改變電流所流過的線圈，就可以讓步進電機轉動，如果順序相反的話，電機就會反方向轉動，比如圖13-1電機有A，/A，B，/B共4組線圈，最簡單的方式就是依次將電流按A，B，/A，/B順序導入4組線圈，不同的導入方式會產生不同的結果，電流的導入稱為勵磁，勵磁有3種方式。

（1）1相勵磁（也稱為單4拍）這種勵磁方式是將電流一次只導入一組線圈中，每次可移動一個步進角，這種

勵磁方式產生的力矩小，噪音振動最大，勵磁順序如表15-1所示，其中H表示勵磁，L表示未勵磁，圖15-2是對應波形圖。

表15-1 圖15-2

（2）2相勵磁（也稱為雙4拍）

這種勵磁方式是將電流一次導入兩組線圈中，每次可移動一個步進角，由于同時有2個線圈被勵磁，因此產生的力矩較大，噪音振動比1相勵磁小，勵磁順序如表

15-2所示，圖15-3是對應波形圖，按照表15-2的方式依1、2、3、4的順序分別將4 組線圈中的2組線圈勵磁，步進電機會轉動4個步進角，如果反方向勵磁（也就是以4、3、2、1的順序），步進電機就按反方向轉動4個步進角。

（3）1-2相勵磁（也稱為8拍）這種勵磁方式是上述兩種勵磁方式的綜合，將A、B兩相采用交互勵磁的方式

進行，將電流第一次導入一組線圈中，在第二次導入兩組線圈，每次可移動半個步進角，是噪音振動最小的一種勵磁方式，勵磁順序如表15-3所示，圖15-4

是對應波形圖，按照表15-3的方式依1、2、3、4、5、6、7、8的順序分別將4組

線圈勵磁，步進電機會轉動4個步進角（雖然勵磁8次，但因每次都只前進半個步進角，總和還是4個步進角）。

3 步進電機驅動電路

步進電機典型驅動電路如圖15-5所示，有時為了增加電機輸出力矩，在不增加電源電壓和驅動脈沖寬度的前提下，可將圖15-5中的4只反峰電壓保護二極管1N4007去掉，只要電機繞組斷電瞬間產生的電壓峰值不超過TIP122的極限電壓100V即可，這樣就成了圖15-6的電路，TIP122內部CE間已集成反向二極管，為了減輕內部反向二極管負擔，所以外部并接了1N4007給電機繞組提供反向電流通路，圖15-7與圖15-8是實測的TIP122集電極電壓波形與TIP122發射極電流波形（即電機繞組電流波形）。

圖15-5 步進電機典型驅動電路圖 15-6 增加驅動力矩的電路

GND

圖15-7 典型電路波形圖15-8 增加力矩電路的波形

4步進電機驅動實例

例15.1 步進電機正反轉測試，使用圖15-7或圖15-8的電路，采用1-2相勵磁，要求上電后順轉

200步，然后反轉200步，如此循環，完整實驗代碼如下。使用P20、P21、P22、P23口驅動電機

#include "STC15W4K.H "

unsigned char code BiaoGe[8]={0x08,0x0C,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};

void PROT_Init(void)

{

P2M1 = 0x80; // 1000 0000 P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、接驅動功率管，推挽輸出 P2M0 = 0x0f; // 0000 1111 P2.7 接接霍爾傳感器信號輸入，高阻輸入

}

void shun200() // 順轉200步

{

unsigned int i; unsigned char n; n=0;

for(i=0;i<400;i++) // 200步，i/2為實際步數

{

P2=BiaoGe[n]|0xf0; // 不影響P2口高4位

delay3ms();

n=n+1;

if (n>7)

{

n=0;

}

P2&=0xf0; // 保證電機繞組斷電

}

void fan200() // 反轉200步

{

unsigned int i; unsigned char n; n=8;

for(i=0;i<400;i++) // 200步，i/2為實際步數

{

n=n-1;

n=8;

}

P2=BiaoGe[n]|0xF0; // 不影響P2口高4位

delay3ms();

if (n==0)

{

}

P2&=0xf0; // 保證電機繞組斷電

}

void main(void)

{

PROT_Init(); // 初始化端口

while(1)

{

shun200(); delay1s(); fan200(); delay1s();

}

本章完整程序及資料下載：

第15章步進電機測試.rar (2.35 MB, 下載次數: 79)

作者: 祝云章 時間: 2018-3-7 21:55
很好，感謝分享

作者: 直流電機實驗 時間: 2018-7-10 10:42
有沒有直流電機測試的程序沒有找到

作者: LHJMF 時間: 2018-8-30 11:36
好帖子，學習了。

作者: zjh158 時間: 2018-10-18 11:28
學習了了。。。。。。。。。。。

作者: vectorxu 時間: 2018-11-1 14:23
學習了，謝謝樓主

作者: btsunflower 時間: 2019-2-16 22:25
先回復再仔細看，謝謝樓主。

作者: gl1234yu 時間: 2019-3-7 08:38
不錯收藏了

歡迎光臨 (http://m.zg4o1577.cn/bbs/)

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