仪表板步进电机的单片机驱动控制

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1、仪表板步进电机的单片机驱动控制陈天殷(美国亚派克机电(杭州)有限公司，浙江杭州310013)摘要：从步进电机及其驱动控制的概述人手，通过硬件选用和软件编程的概要研讨仪表板步进电机驱动控制的要点。重点分析微步距控制技术细分度的确定、对应PWM寄存器变量赋值表的建立、算法运用、主函数和中断函数等方面对实施驱动控制的影响，以及如何在驱动控制中提高控制精度、平滑度和可靠性等的要点和技巧，以满足产品开发和维护的技术要求。关键词：MCU；步进电机；微步距控制；PWM；编程；主函数；中断函数中图分类号：U463．837文献标识码：A文章编号：1003—8639(2010)12～0004-06MCUDriv

2、eControlofSteppingMotorforDashboardCHENTian—yin(AmericaApeksMotors(Hangzhou)Co．，Ltd．，Hangzhou310013，China)Abstract：Thekeypointsofdrivecontrolforpanelstepmotorhavebeendiscussedinthisarticlethroughthesummaryofhardwareselectionandsoftwareprogramming．rI’heauthoremphasizesonanalyzingtheinfluencesofmicro

3、-stepcontroltechnologyetc．ondrivecontrol，andhowtoimprovethecontrolprecision，smoothnessandreliabilitytomeetthetechnicaldemandsofproductdevelopingandmaintenance．Keywords：MCU；stepmotor；micro—stepcontrol；PWM；programming；principalfunction；interruptionfunction单片机也被称为微控制器MCU(Microcontroller)，通常，汽车仪表中应用的永磁

4、步进电机的结构是芯片级的微机系统，它能嵌入到任何控制对象包括2个双绕组的定子，转子是一个高性能铁氧体的体系中。实现智能化控制。微控制器MCU已在的磁性环，经专用工装充磁后沿着磁环圆周表面形现代汽车的发动机控制系统、巡航系统以及防抱成均匀分布的多对磁极。绕组先以一个方向通电，死制动系统ABS中广为应用。随着现代电子技术的然后以相反方向通电．，步进电机步进的步距角度等飞速发展．微控制器的集成度提高，运行速度加于360。除以磁极数。前进半步，导致转子保持与定快。运算精度提高，处理能力加强，功能更丰富，子磁极对准的位置。转子转动的方向取决于绕组结构更简单，而价格却不断降低，使它在步进电通电的顺序。在

5、绕组反方向通电时，必须先使绕机驱动控制中的广为应用成为可能。中高档汽车组断电。的仪表板已经摒弃了传统的铁心仪表，仪表板上步进电机的主要优点是可实现精确的位置控制车速、里程、油量、机油压力和水温等皆由步进而无需位置反馈。因为它可以准确定位在已知的定电机驱动其指针或数码计数器作出显示。高集成转子磁极对准的起始位置，工作时通过计算步数能度的16位低功耗多通道的专用单片机作为步进电转动至任何预设的合适位置，即使电机断电也能具机的驱动控制。应用于汽车仪表板，受到汽车电备定量的保持转矩。其所需要计算的参数简明直观器工作者的关注。~=360／Z；Z=360／~；f=nZ／60；n=6Of／Z；1步进电机及

6、其驱动的微步距控制和PWMw=27rf／Z步进电机又称作脉冲电机。在电机学分类中，式中：——步距角；每极步数；．产一_它是一种能将输入的电脉冲信号转化为角位移的控步进频率；n——每分钟转数；一角速度。两相制电机，是自动化装置的执行元件。步进电机与控步进电机脉冲顺序图如图1所示。制其驱动运行的硬件和软件一起，组成自动化装置在2011~纪的70～80年代机电自动控制领域中，的执行机构。步进电机的驱动控制都是采用PLC(可编程序控制收稿日期：2010—07—26作者简介：陈天殷，男，教授级高级工程师，美国亚派克机电(杭州)有限公司总工程师。《汽车电器》2o1o年第12期●一个爱书的人。他必定不至于

7、缺少一个忠实的朋友●是降低振动的有效手段。细分步进电机的步距，提ij!高分辨率，减少转矩脉动以及低速振动，平稳的运ji!。!ii行不仅带来良好的视觉效果，也提高了整个执行机构的可靠性和使用寿命。；两相式步进电机4细分微步进的各相电流波形由于电流大小并非必须均等增加，通常其平均曲线j；I会接近正弦波；形。虽然理论上细分愈多，A]几hn_nr]h几lnr]lnn厂]几in几nninr]!：{!j：!!时钟降低振动