步進電機的功能模塊設(shè)計

時間：2015-04-17作者：深圳市深聚科技有限公司瀏覽：52

本模塊可分為如下3個部分：

· 單片機系統(tǒng)：控制步進電動機；

· 外圍電路：PIC單片機和步進電動機的接口電路；

· PIC程序：編寫單片機控制步進電功機的接口程序，實現(xiàn)三角波信號的輸出功能。

（1）步進電動機與單片機的接口。

單片機是性能較佳的控制處理器，在控制步進電機工作時，接口部件**要有下列功能。

①電壓隔離功能。

單片機工作在5V，而步進電機是工作在幾十V，甚至較高。一旦步進電機的電壓串到單片機中，就會損壞單片機；步進電機的信號會干擾單片機，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)工作失誤，因此接口器件**有隔離功能。

②信息傳遞功能。

接口部件應(yīng)能夠把單片機的控制信息傳遞給步進電機回路，產(chǎn)生工作所需的控制信息，對應(yīng)于不同的工作方式，接口部件應(yīng)能產(chǎn)生相應(yīng)的工作控制波形。

③產(chǎn)生所需的不同頻率。

為了使步進電機以不同的速度工作，以適應(yīng)不同的目的，接口部件應(yīng)能產(chǎn)生不同的工作頻率。

（2）電壓隔離接口。

電壓隔離接口**于隔離低壓部分的單片機和高壓部分的步進電機驅(qū)動電路，以**它們的正常工作。

電壓隔離接口可以用脈沖變壓器或光電隔離器，基本上是采用光電隔離器。單片機輸出信號可以通過TTL門電路或者直接送到晶體管的基較，再由晶體管驅(qū)動光電耦合器件的發(fā)光二極管。

發(fā)光二極管的光照到光電耦合器件內(nèi)部的光敏管上，轉(zhuǎn)換成電信號，再去驅(qū)動步進電機的功率放大電路，電流放大接口是步進電機功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出信號進行電流放大，以便向功放電路提供足夠大的驅(qū)動電流。

（3）工作方式接口和頻率發(fā)生器。

用單片機控制步進電動機，需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進電動機進行控制，這時，單片機用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進電動機的三相。


深圳市深聚科技有限公司專注于人機界面,步進,伺服,控制卡等等

• 詞條

  詞條說明

• 步進電機的測速方法

  步進電機是將脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。 一是過載性好。其轉(zhuǎn)速不受負載大小的影響，不像普通電機，當(dāng)負載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況，步進電機使用時對速度和位置都有嚴格要求。 二是控制方便。步進電機是以“步”為單位旋轉(zhuǎn)的，數(shù)字特征比較明顯。 三是整機結(jié)構(gòu)簡單。傳統(tǒng)的機械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整困難，使用步進電機后，使得整機的結(jié)構(gòu)變得簡單和緊湊。測速電機是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓，并傳遞到輸入端作

• 步進的驅(qū)動要求

  1、能夠提供較快的電流上升和下降速度， 使電流波形盡量接近矩形。 具有供截止期間釋放電流流通的回路，以降低繞組兩端的反電動勢，加快電流衰減。 2、具有較高韻功率及效率。 步進電機驅(qū)動器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移，或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號，通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一個步距角。也就是說步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。所以控制步進脈沖信號的頻率，就可以對電機精

• 步進電機的特點特性

  ?主要特點 1、一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。 2、步進電機外表允許的較高溫度。 步進電機溫度過高**會使電機的磁性材料退磁， 從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機外表允許的較高溫度應(yīng)取決于不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚**達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度*正常。 3、步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速

• 步進電機的優(yōu)勢及缺陷

  優(yōu)點 1、電機旋轉(zhuǎn)的角度正 比于脈沖數(shù)； 2、電機停轉(zhuǎn)的時候具有較大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時）； 3、由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復(fù)性； 4、良好的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)； 5、由于沒有電刷，**性較高，因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命； 6、電機的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控制成本