微机原理步进电机控制实验

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1、微型计算机原理综合卖验题目：步进色机控制学院削子信息工程学院学科订类工科专业勅毛工程及其旨动化学号姓名指导教师2009年12月13q步进电机控制摘要木实验通过设计电路，编写程序来驱动步进电机的转动。采用开环控制方式，使之能对步进电机的转动方向，速度和角度进行调节。所谓步进，就是指每给步进电机一个递进脉冲，步进电机各绕组的通电顺序就改变一次，即电机转动依次。根据步进电机控制绕组的多少可以将电机分为三相、四相和五相。实验中采用的步进电机为35BYJ46型四相八拍,电压为DC12v关键词8255、步进电机、驱动电路、源程序、流程图、

2、汇编语言333679目录一.实验目的二•设计要求硬件工作原理三•设计原理五.程序框图六•总结与体会参考文献一.实验目的1.1掌握微机原理程序设计方法，达到运用所学知识来应用于实践的目的；1.2培养学生查阅资料、使用工程设计标准、手册及编写设计技术的能力；1.3培养初步掌握设计开发产品的能力，了解微机控制系统的一般设计方法。1-4掌握汇编语言在硬件编程方面的应用「5复习模拟电路的基本知识二•设计要求2.1外设电路要求设计电路，使其能够驱动步进电机转动，所需元件及器材由实验室提供，其中步进电机为35BYJ46型四相八拍电机，电压为

3、DC12V,电源取自实验箱。根据相应状态，利用数码管完成输出显示。数据的输入采用键盘、输出采用实验箱上8255单元完成。2.2程序要求编写程序，控制步进电机的运转，要求可调整步进电机运转的方向和速度。选择合适的设计方案，并进行理论阐述。编制相应的控制程序，要求有程序流程图，程序加注释。绘制实现电路原理图，所有图纸均用计算机绘制。三•设计原理3.1工作过程一、步进电机的概述及四相八拍步进电机的工作原理：步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件。步进电机的输入量是脉冲序列，输出量则为相应的增量位移或步进位移，止常运

4、行情况下，它每转一周是有I古I定的步数。该步进电机为四相八拍步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相

5、绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。B图1四相步进电机步进示意图四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的线动力矩又可以提高控制精度。单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示：脉冲jinnjuuinnnjuinjmjTrLrLTLrLnjirL

6、rLrLjuLnnnnnrurnjLnAAnrA相nnn」11111」」111B相nnnr"irnjlrir1C相□口口iiii~i1ii_l~Linnn-lj-i—rn_r_iii厂a.单四拍b.双四拍c八拍图2步进电机工作时序波形图35BYJ46步进电机为四相八拍，其相序表如下：步序PA3PA2PAIPAO对应A口输出值1000101H2001103H3001002H4011006H5010004H611000CH7100008H8100109H步进电机的工作方式：35BYJ46有四相ABCD,如果对各个相依次单独通电，〃

7、A-B-C-D〃，磁场旋转一周需要换相四次，则称为四相单四拍；如果每次对两相同时通电，〃AB-BC-CD-DA",则称为四相双四拍；也可以每次对三相同时通电，〃ABC-BCD-CDA-DAB〃;将单四拍和双四拍交替使用，就称为四相八拍，女山〃A-AB-B-BC-C-CD-D-DA〃、〃AB-ABC-BC-BCD-CD-CDA-DA-DAB此时磁场旋转一周需要换相八次。双四拍每次对多相同时通电，与单四拍比较起来，每相通电的时间长，消耗的电功率增大，电机所得到的电磁转矩也大。同时，采用多相励磁会产生电磁阻尼，会削弱或消除振荡现象

8、，使得电机不易产生失步。四相八拍与四相四拍相比较，步距角减小了一倍，有利于削弱振荡，提高电机的带负载能力。一般说来，步进电机控制系统需要以下部分，如图1所示。其中的脉冲发生器用于产生频率变化的脉冲信号；脉冲分配器根据方向控制信号将脉冲信号传换成有一定逻辑关系的环形脉一冲;功率