步进电机是机电操控中一种常用的执行机构,它的用处是将电脉冲转化为角位移,浅显地说: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滚动一个固定的视点(及步进角)。经过操控脉冲个数即能够操控角位移量,然后到达精确定位的意图;一起经过操控脉冲频率来操控电机滚动的速度和加速度,然后到达调速的意图。
一、步进电机知识
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,可完成大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振荡都很大。在欧美等发达国家80年代已被筛选;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的长处。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。这种步进电机的运用最为广泛。
二、永磁式步进电机的操控
图1 35BY48S03型步进电机的接线图
图1是该电机的接线图,从图中能够看出,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。要运用步进电机滚动,只需轮番给各引出端通电即可。将COM端标识为C,只需AC、/AC、BC、/BC,轮番加电就能驱动步进电机作业,加电的方法能够有多种,假如将COM端接正电源,那么只需用开关元件(如三极管),将A、/A、B、/B轮番接地。
下表列出了该电机的一些典型参数:
表1 35BY48S03型步机电机参数
类型 |
步距角 |
相数 |
电压 |
电流 |
电阻 |
最大静转距 |
定位转距 |
滚动惯量 |
35BY48S03 |
7.5 |
4 |
12 |
0.26 |
47 |
180 |
65 |
2.5 |
有了这些参数,不难规划出操控电路,因其作业电压为12V,最大电流为0.26A,因而用一块开路输出达林顿驱动器(ULN2003)来作为驱动,经过P1.4~P1.7来操控各线圈的接通与堵截,电路如图所示。
三、步进电机的驱动实例
要求:操控电路如图2所示,开机后,电机不转,按下发动键,电机旋转,速度为25转/分,按下加1键,速度添加,按下减1键,速度下降,最高速度为100转/分,最低转带为25转/分,按下中止键,电机停转。速度值要求在数码管上显现出来。
1、要求剖析
按上面的剖析,改动转速,只需改动P1.0~P1.3轮番变低电平的时刻即可到达要求,这个时刻不该选用延时来完成,由于会影响到其他功用的完成。这儿以守时的方法来完成。下面首要核算一下守时时刻。
按要求,最低转速为25转/分,而上述步进电机的步距角为7.5,即每48个脉冲为1周,即在最低转速时,要求为1200脉冲/分,相当于50ms/脉冲。而在最高转速时,要求为100转/分,即48000脉冲/分,相当于12.5ms/脉冲。能够列出下表:
表2 步进电机转速与守时器守时常数联系
速度 |
单步时刻(us) |
TH1 |
TL1 |
实践守时(us) |
25 |
50000 |
76 |
0 |
49996.8 |
26 |
48077 |
82 |
236 |
48074.18 |
27 |
46296 |
89 |
86 |
46292.61 |
28 |
44643 |
95 |
73 |
44640.155 |
… |
… |
… |
… |
… |
100 |
12500 |
211 |
0 |
12499.2 |
表中不只核算出了TH1和TL1,并且还核算出了在这个守时常数下,实在的守时时刻,能够依据这个核算值来预算实在速度与理论速度的误差值。
表中TH1和TL1是依据守时时刻算出来的守时初值,这儿用到的晶振是11.0592M。有了上述表格,程序就不难完成了,运用守时/计数器T1为守时器,守时时刻到后切换输出脚即可。
2、程序完成
界说DSB-1A试验板的S1为发动键,S2为中止键,S3为加1键,S4为减1键,程序如下:
StartEnd
MinSpd
MaxSpd
Speed
DjCount
Hidden
Counter
DISPBUF
ORG
AJMP
ORG 000BH
JMP DISP
ORG 001BH
JMP DJZD
ORG
MAIN:
MOV A,#Hidden
MOV DispBuf,A
MOV DispBuf+1,A
MOV DispBuf+2,A
MOV DjCount,#11110111B
MOV TMOD,#00010001B ;
MOV TH0,#HIGH(65536-3000)
MOV TL0,#LOW(65536-3000)
MOV TH1,#0FFH;
MOV TL1,#0FFH
SETB TR0
SETB EA
SETB ET0
SETB ET1
LOOP: ACALL
m_NEXT1:
MOV A,Speed
MOV B,#10
DIV AB
MOV DispBuf+5,B ;最低位
MOV B,#10
DIV AB
MOV DispBuf+4,B
MOV DispBuf+3,A
JB StartEnd,m_Next2
CLR TR1 ;封闭电机
ORL P1,#11110000B
JMP LOOP
m_Next2:
SETB TR1 ;发动电机