在这篇文章中,作者分享了如何使用51单片机来控制两相四线步进电机,并介绍了在实践过程中遇到的问题以及解决方案。以下是文章中提及的关键知识点:
1. 51单片机简介:
51单片机是一系列兼容Intel 8051指令集的单片机,广泛应用于嵌入式系统的开发。这些单片机通常具有丰富的I/O端口,可以方便地接入外设,并且编程灵活,易于控制外部硬件。
2. 步进电机简介:
步进电机是一种电动机,它可以将电脉冲信号转换为机械旋转角度或线位移,即每次接收到一个电脉冲信号就转动一个固定的步距角。步进电机常见类型包括两相、三相和五相步进电机,而两相四线步进电机是一种常见的步进电机类型,它通过控制两个绕组的电流来实现精确控制。
3. 步进电机的驱动原理:
步进电机的驱动原理主要基于脉冲信号的输入,通过控制电机绕组的通电顺序,使得电机可以逐步旋转指定角度。两相四线步进电机需要两相绕组交替导通,通过改变绕组电流的方向来实现正转和反转。
4. ULN2003驱动器:
ULN2003是一款通用的电机驱动器,内部集成了7个达林顿晶体管阵列,可以提供较高的电流输出,适用于驱动小型步进电机。但是,ULN2003对于无公共端的步进电机如两相四线电机并不适用,因为它无法提供足够的电流和适当的驱动方式。
5. L293D驱动器:
L293D是一款专为驱动直流电机和步进电机设计的驱动芯片,它可以承受较大的电流,内部集成有双H桥驱动电路,能够实现电机的正反转控制。相比ULN2003,L293D更适合于驱动电流较大或需要精确控制的步进电机。
6. 步进电机控制程序的设计:
作者在文章中提供了步进电机控制的源程序代码。程序中通过设置不同序列的电平,来控制步进电机的转动。控制方式为“8拍”,即步进电机每次运行一个完整的8步周期。步进电机的正转和反转通过不同的按键来控制,并且在按键释放后,电机停止转动。
7. 电机发热问题的解决:
文章中提到,按键释放后电机发热的问题,是由于IN1-IN4没有归零所致。作者在程序中加入了归零的指令,即在按键释放后,通过将P1口置零,确保电机两端没有电压差,从而避免了电机发热。
8. 程序中使用的特定函数与变量:
在源程序代码中,定义了延时函数delay,用于产生控制步进电机的脉冲信号。程序还包括了控制步进电机正转和反转的函数xp和xn,它们通过改变P1口的输出值来驱动步进电机。代码中还定义了步进序列数组step_table,存放了步进电机的步进序列。
总结来说,文章详细描述了使用51单片机对两相四线步进电机的控制过程,包括了硬件选择、控制原理、软件编程以及问题排除等关键技术点,对于想要学习步进电机控制的读者具有较高的参考价值。
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