步进电机的驱动原理与驱动电路

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1、步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机. 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（即步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）永磁式：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：一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1

2、.5度，但噪声和振动都很大。混合式：是指混合了永磁式和反应式的优点。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。上图为六线式四相步进电机，共有两组线圈，每个线圈有两相，每一相有一条引出线，两个公共端如果合并为一条线就是五线式。将公共端C接到电源上，依次给各个相的引出线加低电平脉冲信号，步进电机将连续转动。 二、步进电机的特点   1、输出角与输入脉冲严格成正比，且在时间长同步。步进电机的步距角不受各种干扰因素，如电压       大小、电流的数值

3、、波形的影响，转子的速度主要取决与脉冲信号的频率，总的位移量则取决与总       脉冲数。    2、步进电机的转向可以通过改变通电顺序来改变。   3、转子惯量小，启、停时间短。   4、步进电机具有自锁能力，一旦停止输入脉冲，只要维持绕组通电机就可以保持在该固定位置。    5、步进电机的步进角有误差、转子转过一定步数以后也会出现累计误差，但转子转过一转时间以后，      其累积误差为零，不会长期积累。   6、与计算机接口容易，维修方便，寿命长。步进电机本身就是一个数/模转换器，能够直接接受计算   

4、    机的输出的数字量。    7、能量效率低，存在失步现象。三 、步进电机的励磁方式   步进电机有2相、4相和5相电机。在4相电机中有4组线圈，若电流按顺序通过线圈则使电机产生转动。4相电机的励磁方式中有1相（单向）励磁、2相（双向）励磁和1－2相（单－双向）励磁方式。   1相励磁方式：也叫单4拍工作是指在每一瞬间只有一个线圈中的一相导通。每送一个励磁信号，步进电机旋转一个步进角。其特点是：精度好，消耗电力小，但输出转矩小，振动大。 2相励磁方式：也叫双4拍工作方式，是指在每一瞬间，步进电机两个线圈中各

5、有一相同时导通。其特点是输出转矩大，振动小，是目前使用最多的方式。   1-2相励磁方式：也叫单双8拍励磁方式，1相励磁和2相励磁方式交替工作，没传送一个励磁信号，步进电机只走半个步进角。其特点是：精度高，运转平滑。 四、驱动电路原理-AVR单片机控制    ULN2003高压大电流达林顿晶体管阵列芯片，吸收电流可达500mA，输出耐压50V，具有很强的驱动能力。内部具有7组达林顿管电路，可以驱动7路负载。IN 为输入端可由单片机引脚直接控制，当输入端为高电平时，输出端OUT输出低电平。 五、步进电机的单片机控

6、制过程1相励磁的控制逻辑                  #define S1 PORTB=0X01;          #define   S2  PORTB=0X02;#define S3 PORTB=0X04;#define   S4  PORTB=0X08;2相励磁的控制逻辑 #define S21 PORTB=0X0c;           #define   S22  PORTB=0X06;#define S23 PORTB=0X03;#define   S24  PORTB=0X09;1-2相励

7、磁的控制逻辑 #define S31 PORTB=0X08;           #define   S32  PORTB=0X0c;#define S33 PORTB=0X04;#define   S34  PORTB=0X06;#define S35 PORTB=0X02;           #define   S36  PORTB=0X03;#define S37 PORTB=0X01;#define   S38  PORTB=0X09;  正转：      S1;   //在1相励磁方式下,执行一拍(

8、一步)步进电机转7.5度.      delay（time）；//延时子程序       S2;      delay（time）；      S3;       delay（time);      S4;       delay(time);将控制顺序颠倒就是发转;   反转:        S4;         delay(time);        S3;        del