步进电机转速及方向控制系统设计
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2011-10-09
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步进电机转速及方向控制系统设计
系统设计目的：
步进电机是一种进行精确步进的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为
使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应
用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，实现基于 8052 单片机的四相步进电机的
开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O 接口、中断、键盘、LED 显示器的扩展、
步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路等的设计，
实现了四相步进电机的正反转，加减速、急停等功能。
1 步进电机原理及硬件设计
1.1 步进电机工作原理
步进电机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。
（1）四相步进电机的工作原理
该设计采用了 20BY-0 型步进电机，该电机为四相步进电机，采用单极性直流电源供电。
只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机转动。当某一相绕组通电时 ，
对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子和转子的小齿没有对齐，在磁场
的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，则转子将转动一定的角度，使转子与
定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转的原因。
（2）四相步进电机的脉冲分配规律
目前，对步进电机的控制主要有分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器 、
专用集成芯片环形脉冲分配器等。本设计利用单片机进行控制，主要是利用软件进行环形脉
冲分配。四相步进电机的工作方式为四相单四拍，双四拍和四相八拍工作的方式。各种工作
方式在电源通电时的时序 与波形分别如图 1 a、b、c 所示。本设计的电机工作方式为四相单
四拍，根据步进电机的工作的时序和波形图，总结出其工作方式为四相单四拍时的脉冲分配
规律，四相双四拍的脉冲分配规律（如表 1、2 所示），在每一种工作方式中，脉冲的频率
越高，其转速就越快，但脉冲频率高到一定程度，步进电机跟不上频率的变化后电机会出现
失步现象，所以脉冲频率一定要控制在步进电机允许的范围内。
资源评论
xphsg2013-06-27查的不严，可以上交
兔斯基丁2013-06-11_(:з」∠)_改程序代码我在百度里面下过一次，上次下载的就是无法编译，编译过程中有错误，我改了很长时间改好了。又下了个一模一样的，好友桑- tianzilangren11112014-08-18资源不错啊
