基于-51单片机步进电机控制-设计报告说明书源程序.doc
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2022-11-29
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一 步进电机与驱动电路
1.1 什么是步进电机
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：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〕。可以通
过控制脉冲个数来控制角位移量，从而到达准确定位的目的；同时也可以通过控制脉冲频率
来控制电机转动的速度和加速度，从而到达调速的目的。
1.2 步进电机的种类
步进电机分永磁式〔PM〕、反响式〔VR〕、和混合式〔HB〕三种。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；反响式步进一般为三相，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。在欧美等兴旺国家 80 年代已被淘
汰；混合式步进是指混合了永磁式和反响式的优点。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。
1.3 步进电机的特点
1．精度高 一般的步进电机的精度为步进角的 3-5%，且不累积。可在宽广的频率围通
过改变脉冲频率来实现调速，快速起停、正反 转控制及制动等，这是步进电动机最突出的
优点
2．过载性好其转速不受负载大小的影响，不像普通电机，当负载加大时就会出现速度
下降的情况，所以步进电机使用在对速度和位置都有严格要求的场合；
3．控制方便步进电机是以“步〞为单位旋转的，数字特征比拟明显，这样就给计算机
控制带来了很大的方便，反过来，计算机的出现也为步进电机开辟了更为广阔的使用市场；
4．整机构造简单传统的机械速度和位置控制构造比拟复杂，调整困难，使用步进电机
后，使得整机的构造变得简单和紧凑。
1.4 步进电机的原理
图 1 是一种四相可变磁阻型的步进电机构造示意图。这种电机定子上有八个凸齿，每一
个齿上有一个线圈。线圈绕组的连接方式，是对称齿上的两个线圈进展反相连接，如图中所
示。八个齿构成四对，所以称为四相步进电机。
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