步进电机每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角度输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。它的驱动方式也比普通的有刷直流电机复杂。
如下图所示,左边是单极性电机;右边是双极性电机。单极性电机线圈内的电流只有一个方向,双极性电机线圈内的电流是双向的:
而相数,则是内部线圈的组数;一般的步进电机都可以看作是两相电机变化而来的。
本文个人会使用最简单的五线),驱动方法也都是以它来讲的,其他种类的大同小异。就是如下图这种步进电机,以及驱动板:
它内部的接线关系如下图所示,正极是公共的,其他四个端口各对应一组线圈的负极:
驱动板的原理图如下,就是一个nln2003的达林顿管驱动器(忽略右下角的灯,基本毫无用处⊙﹏⊙b汗),IN1~IN4处输入高电平,对应的OUT1~OUT4会输出低电平:
后续依次给B、C、D相通电,则转子会转到B、C、D处,如步骤2、3、4;
最后再给A相通电,其他相断电,转子又回到A处;周而复始,使得转子不断旋转。
驱动过程如下图所示,也是4个步骤一个周期,不同的是每个时刻都有相邻的两相通电:
先给A相、B相通电,其他相断电,则转子的对应极被吸引到A、B相中间处,如步骤1;
最后再给A、B相通电,其他相断电,转子又回到AB相之间;周而复始,使得转子不断旋转。
8拍法驱动时,转子的位置比4拍法多两个中间态,所以转动时的位置控制更加精确一些,但是由于它有时是一相通电,有时是两相通电,所以在不同位置的力矩是不同的。
先看连接方式,使用PA0、PA1、PA2、PA3驱动A、B、C、D四相。PA0~3连接到驱动板的IN1~IN4;驱动板使用5V供电。
定义两个常量数组,F_RotaTIon存正向旋转的各相导通值,B_RotaTIon存反向旋转的值;
主循环中,每隔一个周期,去改变接通的相,4个拍一循环,就能实现电机转动了。
对于确定的驱动方式,步进电机每拍转过的角度是相同的,所以,如果想要改变转速,只要改变每拍的延时就可以了,也就是改变周期。
但是要注意,不能超过电机参数要求,如个人会使用的这个电机(28BYJ-48)的参数:
也就是说空载转动时,最快的驱动拍频率建议还是不要超过900Hz;空载启动时,最快的驱动拍频率最好别超过500Hz,因为启动时初始转速从零开始,驱动拍太快的话会失步,可能没办法转动起来。所以程序里也设计成了500Hz(2ms延时)一拍。
好了,本节就讲到这里了,有关步进电机的知识这里只是很基础的一部分,后续有时间再一起深入学习。
东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今天宣布面向直流有刷电机和步进电机推出双H桥 驱动器IC系列的新产品“TC78H653FTG”,该新品可提供移动电子设备、家用电子科技类产品及USB驱动器等干电池供电设备所需的低电压(1.8V)和大电流(4.0A) 。 近年来,随着物联网技术的持续不断的发展和无线技术的日益广泛使用,人们对可通过智能手机等工具进行远程操控的应用需求不断的提高,因此由电池供电的电机控制需求也随之上升。 该趋势将推动人们对支持1.8V低电压(2块0.9V的电池,尽管初始电压为1.5V、1.2V等,可通过放电将其电压降低至0.9V)驱动设备的驱动器IC的需求。 此前,主流设备都是采用由双极晶体管构建,能在低电压下
器IC /
步进电机(Step motor)是将电脉冲信号转变为角位移e(或线位移S)的开环控制元件,是数字控制管理系统的一种执行元件。工作原理是建立在被励磁的定子电磁铁吸引可选转的衔铁产生转矩而旋转,即靠磁铁引力作用把电磁能转换成机械角位移。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。脉冲的个数决定了转角的大小,而脉冲的频率决定了电机的转速。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。一般步进电机可分为二相、三相、四相和六相。 本系统步进电机选择使用深圳伟力驱动有限公司的
摘要 本设计详细的介绍了基于单片机的三相步进电机控制管理系统。步进电机通过输入脉冲信号来控制,即电机的总转动角度由输入脉冲总数决定,因此,单片机通过向步进电机发送控制信号就能实现对步进电机的控制。 单片机实现的步进电机控制管理系统具有成本低、使用灵活的特点,该系统采用80C51单片机作为主控芯片,来完成对步进电机转动及LED显示的控制。 本设计主要由单片机80C51,3相步进电机,7段数码管,及一些其他相关元件设计而成,分为按键选择工作状态模块、步进电机工作模块、LED二极管显示工作状态模块以及4位数码管显示步数模块。能够最终靠开关来控制系统的启/停工作,当系统运转时,用开关来控制方向,并使相应的指示灯亮起,同样由开关来选择工作模式
控制系统设计分解 /
用mege8L的PB0-PB3连接步进电机的四个接线端!该步进电机的转矩很小,强烈建议不要将其从底座上拆下!!!否则没有轴承支撑,摩擦力太大,转不起来! #include iom8v.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar np; const uchar motortb ={0x11,0x99,0x88,0xcc,0x44,0x66,0x22,0x33};//步进电机运行数据表 void delay(uchar t)// 每步延时的子程序 { uchar i; uint j; for (i=0;i t;i++) for (j=0;j 900
1、 步进电机的选用计算方式 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)。您能够最终靠控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的; 同时您可以经过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,进而达到调速的目的。步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。 选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要计
0 引 言 步进电机是工业控制中应用十分广泛的一种电动机,它能将数字信号直接转换成角位移或线位移,驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的定位精度,控制系统成本低廉,在经济型数控机床等领域应用广泛。这里针对电磁干扰较强以及要求低成本应用的场合,采用超强抗干扰、小巧低功耗的工业级STC12C系列单片机,充分利用单片机内部的硬件资源,设计实用的步进电机控制和驱动系统。 1 控制系统总体方案设计 系统功能原理示意图如图1所示。 在该系统中由单片机直接输出电机的各相控制脉冲序列,光耦进行必要的光电隔离,采用分立元件构成功率.MOSFET管驱动电路,带动电机转动。键盘接口与 LED显示功能由具有SPI串行接口功能的ZLG72
控制系统 /
//程序说明:烧好程序,连接好控制线的控制线的转动停止、加减速和正反转,按S20可控制步进电机2的转动停 // 止、加减速和正反转。 //**************************************************************************************************************** #include reg51.h //#include stdio.h sbit A1=P2^0; //步进电机1输出脚定义 sbi
步进电机由定子和转子两部分组成。定子包括线圈和磁铁,转子则是一个多极磁性转子,通常用磁性材料制成。当电流通入定子线圈时,会产生一个电磁场,引起转子上的磁极对齐,并使得转子旋转到一个新的位置。步进电机具有精确控制、简单结构、可靠性高、转矩大、可逆性和低噪声等特点,使其在很多需要精确控制和定位的应用中得到广泛应用。 步进电机具有以下优点: 高精度:步进电机能够经过控制电机驱动电流和脉冲数等参数来实现高精度控制,通常可以实现几微米甚至几纳米级别的精度。 高可靠性:由于步进电机没有刷子和换向器等机械部件,因此具有较高的可靠性和稳定性,不易受到环境和负载等因素的影响。 适用范围广:步进电机可以应用于多种场合,例如CN
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