单片机原理与接口技术教学课件 作者 于斌 单片机原理与接口技术（第15章）.ppt

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1、单片机原理与接口技术第15章：C语言程序的设计实例15.1步进电机控制15．1．1步进电机的原理及工作方式步进电机也称为脉冲电机。它可以接收来自计算机的数字脉冲，使电机旋转过相应的角度。步进电机可快速启停，精确定位，是一种高精度执行部件，得到了广泛采用。第15章：C语言程序的设计实例步进电机的特点●给步进脉冲电机就转，不给步进脉冲电机就不转；●步进脉冲的频率越高，步进电机转得越快；●改变各相的通电方式，可以改变电机的运行方式；●改变通电顺序，可以控制步进电机的正、反转。第15章：C语言程序的设计实例步进电机的原理图第15章：C语言程序的设计实例3个电极

2、的步进电机上图是一个拥有3个电极的步进电机，由图可知，步进电机的转子是一个永久磁铁，在步进电机的定子上有三个电磁铁，也称为三个磁极，分别用A相、相B和C相表示，这三相绕组相差120度角。第15章：C语言程序的设计实例步进电机的工作原理第15章：C语言程序的设计实例三相步进电机的工作方式单相三拍工作方式。三相六拍工作方式双三拍工作方式第15章：C语言程序的设计实例单相三拍工作方式其电机控制绕组A，B，C相。正转通电顺序为A→B→C→A；反转通电顺序为A→C→B→A。第15章：C语言程序的设计实例通电顺序为A→B→C→A的波形图第15章：C语言程序的设计

3、实例三相六拍工作方式正转的绕组通电顺序为A→AB→B→BC→C→CA→A；反转的绕组通电顺序为A→AC→C→CB→B→BA→A。第15章：C语言程序的设计实例通电顺序为A→AB→B→BC→C→CA→A的波形图D/A转换器的输入信号主要有两种分别为：数字信号和基准电压。D/A转换器的输出信号是模拟量，大部分的输出是电流，也有的输出电压。第15章：C语言程序的设计实例双三拍工作方式正转的绕组通电顺序为AB→BC→CA→AB；反转的绕组通电顺序为AB→AC→CB→BA。第15章：C语言程序的设计实例通电顺序为AB→BC→CA→AB第15章：C语言程序的设计实例15．1．2

4、步进电机与单片机的接口图15-6是8051与步进电机的接口电路。8051的P1.0～P1.2三位用来控制步进电机定子的A，B，C三相控制绕组通电与断电。第15章：C语言程序的设计实例步进电机与单片机的接口第15章：C语言程序的设计实例说明在这个接口电路中，硬件部分完成脉冲的驱动与光电隔离。由单片机软件实现步进脉冲的产生及脉冲在各相绕组的分配和电机的正、反转控制。第15章：C语言程序的设计实例15．1．3步进电机的单相三拍方式控制单相三拍正转脉冲顺序为A→B→C→A，P1口输出的数字控制字为01H→02H→04H→01H；第15章：C语言程序的设计实例单相三拍反转脉冲

5、顺序为A→C→B→A，p1口输出的数字控制字为01H→04H→02H→01H。由控制字字节可以看出，采用字节的移位即可，但要注意复原循环。单相三拍反转脉冲顺序第15章：C语言程序的设计实例产生单相三拍时序脉冲产生单相三拍时序脉冲的Cx51函数如下。函数包含步进电机的转动方向和转动的步数参数。在每次输出时序字节后，通常需延时一段时间，延时时间的长短决定了步进电机的工作频率，即转速的快慢。延时可采用软件延时，也可以由定时器定时。第15章：C语言程序的设计实例应用程序#include#defineucharunsignedchar#defineuintu

6、nsignedintvoidvoidctrl(cf,n)bitcf;uintn;第15章：C语言程序的设计实例{uinti,k;ucharj=0x01;if(cf=0)for(i=0;i>1;if(j==0)j=0x04;}}}第15章：C语言程序的设计实例voidmain(void){if(DR==1)ctrk(1,100);elsec

7、trl(0,100);}第15章：C语言程序的设计实例15．1．4三相六拍方式控制采用三相六拍运行方式，步进电机正转绕组通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A，P1口发出的控制字为：01H→03H→02H→06H→04H→05H→01H第15章：C语言程序的设计实例步进电机反转绕组通电顺序步进电机反转绕组通电顺序为：A→CA→C→CB→B→BA→A，P1口发出的控制字为：01H→05H→04H→06H→02'H→03H→01H第15章：C语言程序的设计实例产生六拍方式控制脉冲产生六拍方式控制脉冲的Cx51函数如下。函数包含步进电机的转动方向和转动的步数参数