步进电机的单片机控制

一个单片机如何控制5个步进电机，~

一般步进驱动器都是采用脉冲控制方式，如果选择开关量控制型步进驱动器如EZD552，应该很容易实现你的应用要求。

步进电机采用二相四拍步进电机，采用89s51 或STc 系列作为控制芯片
系统具有下列功能：A采用闭环控制B可进行位移设定，前进至终点后延时1s返回值原点停止C可进行实际位移值设定D可手动控制正反转。
步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号，带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。
驱动器所接收的是脉冲信号，每收到一个脉冲，制动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度，就因为这个特点，步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里。
驱动电路
在步进电机的应用中，最需要考虑的重要事项之一就是设计匹配的驱动电路。步进电机的动态性能非常地依赖驱动电路。图1显示了步进电机驱动系统的结构图。驱动步进电机需要开关电流从一个定子绕组到另一个。这种开关功能被驱动电路提供，驱动电路排列，分配和放大来自信号电路的脉冲序列。步进电机的绕组以指定的次序被激励。
集成电路的实用性已经使得对于额定电流小于3安培的小型步进电机使用分立元件构造驱动电路是不必要的。例如，SGS L7180与L7182对于单极性驱动，和L293与L298对于双极性驱动，能够很容易地使用在紧密的控制器里。
应用设置
1．设置步进驱动器的细分数，通常细分数越高，控制分辨率越高。但细分数太高则影响到最大进给速度。一般来说，对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P（此时最大进给速度为9600mm/min）或者0.0005mm/P（此时最大进给速度为4800mm/min）；对于精度要求不高的用户，脉冲当量可设置的大一些，如0.002mm/P（此时最大进给速度为19200mm/min）或0.005mm/P（此时最大进给速度为48000mm/min）。对于两相步进电机，脉冲当量计算方法如下：脉冲当量=丝杠螺距÷细分数÷200。
2．起跳速度：该参数对应步进电机的起跳频率。所谓起跳频率是步进电机不经过加速，能够直接启动工作的最高频率。合理地选取该参数能够提高加工效率，并且能避开步进电机运动特性不好的低速段；但是如果该参数选取大了，就会造成闷车，所以一定要留有余量。在电机的出厂参数中，一般包含起跳频率参数。但是在机床装配好后，该值可能发生变化，一般要下降，特别是在做带负载运动时。所以，该设定参数最好是在参考电机出厂参数后，再实际测量决定。
3．单轴加速度：用以描述单个进给轴的加减速能力，单位是毫米/秒平方。这个指标由机床的物理特性决定，如运动部分的质量、进给电机的扭矩、阻力、切削负载等。这个值越大，在运动过程中花在加减速过程中的时间越小，效率越高。通常，对于步进电机，该值在100 ~ 500之间，对于伺服电机系统，可以设置在400 ~ 1200之间。在设置过程中，开始设置小一点，运行一段时间，重复做各种典型运动，注意观察，如果没有异常情况，然后逐步增加。如果发现异常情况，则降低该值，并留50%~100%的保险余量。
4．弯道加速度：用以描述多个进给轴联动时的加减速能力，单位是毫米/秒平方。它决定了机床在做圆弧运动时的最高速度。这个值越大，机床在做圆弧运动时的最大允许速度越大。通常，对于步进电机系统组成的机床，该值在400~1000之间，对于伺服电机系统，可以设置在1000 ~ 5000之间。如果是重型机床，该值要小一些。在设置过程中，开始设置小一点，运行一段时间，重复做各种典型联动运动，注意观察，如果没有异常情况，然后逐步增加。如果发现异常情况，则降低该值，并留50%~100%的保险余量。
通常考虑到步进电机的驱动能力、机械装配的摩擦、机械部件的承受能力，可以在厂商参数中修改各个轴的最大速度，对机床用户实际使用时的三个轴最大速度予以限制，。
5．根据三个轴零点传感器的安装位置，设置厂商参数中的回机械原点参数。当设置正确后，可运行“操作”菜单中的“回机械原点”。先单轴回，如果运动方向正确则继续回，否则需停止，重新设置设置厂商参数中的回机械原点方向，直至所有轴都可回机械原点。
6．设置自动加油参数（设置得小一些，如5秒加一次油），观察自动加油是否正确，如果正确，则将自动加油参数设置到实际需要的参数。
7．校验电子齿轮和脉冲当量的设定值是否匹配。可以在机床的任意一根轴上做个标记，在软件中把该点坐标设为工作零点，用直接输入指令、点动或手轮等工作方式使该轴走固定距离，用游标卡尺测量实际距离与软件中坐标显示距离是否相附。
8．测定有无丢脉冲。您可以用直观的方法：用一把尖刀在工件毛坯上点一个点，把该点设为工作原点，抬高Z轴，然后把Z轴坐标设为0；反复使机床运动，比如空刀跑一个典型的加工程序（最好包含三轴联动），可在加工中暂停或停止，然后回工件原点，缓慢下降Z轴，看刀尖与毛坯上的点是否吻合。如有偏差，请检查步进驱动器接收脉冲信号的类型，检查端子板与驱动器间接线是否有误。如果还出现闷车或丢步，按10、11、12步调整加速度等参数。

步进电机的单片机控制

通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片L298N驱动步进电机；同时，用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制，并用数码管显示电机的转速，采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动，从单片机输入信号；

采通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片L298N驱动步进电机；同时，用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制，并用数码管显示电机的转速，采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动

1、对步进电机的控制和驱动，设计中受控电机为四相六线制的步进电机（内阻33欧，步进1.8度，额定电压12V）

使用L298N芯片驱动电机

L298N芯片可以驱动两个二相电机（如图1－1），也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。 而使用L298N时，可以用L297来提供时序信号，可以节省单片机IO口的使用；也可以直接用单片机模拟出时序信号，由于控制并不复杂，故选用后者。

2、 数码管显示电路的设计

串行接法

设计中要显示4位数字，用74LS164作为显示驱动，其中带锁存，使用串行接法可以节约IO口资源，但要使用SIO，发送数据时容易控制。

二、步进电机控制原理

步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。

步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。

步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C－D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。

(2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

(3)控制步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。

三、理论设计

1、步进电机驱动电路

通过L298N构成步进电机的驱动电路,电路图如图3－2所示。

通过单片机的IOB8～IOB13对L298N的IN1～IN4口和ENA、ENB口发送方波脉冲信号，2、数码管显示电路的设计

数码管的显示驱动使用74LS164，通过的IOB0和IOB1口对DATA和CLK发送数据。

3、4x4键盘电路

使用了标准的4x4键盘，单片机的A口低8位为键盘的接口。尽管设计要求中只需要4个键对步进电机的状态进行控制，但考虑到对控制功能的扩展，我们使用了4x4的键盘。

那你要有电路图阿

你是要我们设计 电路 并编程吗？

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雁江区15359793642： 步进电机的单片机控制 - ？
泷宏滋心： 步进电机的单片机控制 通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片L298N驱动步进电机;同时,用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制,并用数码管显示电机的转速,采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动,...

雁江区15359793642： 单片机控制步进电机 - ？
泷宏滋心： 但用单片机是不够的,关键是要有个专用的驱动芯片,驱动芯片含有每相电流检测,当收到单片机相位开关信号时打开电流通路,由电机电感形成三角波电流,到达电机额定电流即停止而维持等待下个相位信号,并且该芯片还有停转保持半电流控制脚等功能,具体可参考芯片资料,才能根据芯片功能编程,步进电机越转越快可通过单片机对相应相位脚发控制脉冲,使脉冲频率变快就可实现,但最高速度受给驱动芯片的主电源电压有关,电压低时电感中的三角波电流到不了额定就可能发生不同步. 如果带有电机控制器的,控制器只有步进输入脉冲脚,正反转控制脚,就可对控制器的这两脚控制,在步进输入脚脉冲加快就可使转速加快.

雁江区15359793642： 步进电机如何用单片机控制? - ？
泷宏滋心： 步进电机的驱动是需要驱动器的,驱动器的种类不同,单片机控制的方式也不同,是不能用单片机来直接控制步进电机的.可以选用现成的驱动器,也可以自己做启动器,比如说L298.

雁江区15359793642： 如何使用单片机精确控制步进电机?？
泷宏滋心： 首先看你步进电机的最小步进角和你L297的最小步进角,然后看用没有用L297的细分功能,每个单片机发出的电机驱动脉冲就会让步进电机转动最小步进角除以细分数的角度,另外启动停止需要慢慢升降速,不然步进电机会有丢步,这样就不是准确的角度了.

雁江区15359793642： 怎么用单片机控制步进电机.？
泷宏滋心：最简单的是通过L297步进电机时序产生芯片+外部驱动桥电路或是L298专用驱动电路,即可进行2相步进电机驱动.

雁江区15359793642： 跪求:单片机控制步进电机的原理 - ？
泷宏滋心： 步进电机控制原理 步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制.步进电机可分为反应式步进电机(简称VR)、永磁式步进电机(简称PM)和混合式步...

雁江区15359793642： 哥,步进电机驱动器怎么用单片机控制啊? - ？
泷宏滋心： 步进电机驱动器一般接受的控制信号为: 1、cw+ccw,即正转脉冲加反转脉冲 2、pulse+dir,即脉冲加方向 一般驱动器都可以兼容两种方式,即通过DIP开关选择采用哪种方式. 如此,你用单片机控制起来就很方便了,用两个IO口发控制信号就OK了,哪种方式都可以,脉冲的频率大小决定电机的速度快慢. 当然,你也要注意驱动器需要信号的电压大小,如果是5V,直接IO相连就行,如果需要12V,那么需要加个光耦就行了.

雁江区15359793642： 如何通过单片机实现对步进电动机的控制 - ？
泷宏滋心： 就是用单片机发可以控制数量的正向或负向脉冲.这个你应该会吧.步进电机就是靠这个来驱动的.几个脉冲就走几步.

雁江区15359793642： 用单片机对步进电机进行控制 - ？
泷宏滋心： 呵呵 兄弟可以参考某些部分 呵呵 自己做的课程设计 还没有做完 完了发给你参考参考 题 目:单片机控制步进电机系统 摘 要 很多工业控制设备对位移和角度的控制精度要求较高, 一般电机很难实现, 而步进电机可精确实现所设定的角度和转数...

雁江区15359793642： 52单片机如何驱动控制步进电机? - ？
泷宏滋心： 简单控制时,采用步进电机的整步控制,单片机编一段环形分配器程序,主要按一定时序给出控制脉冲就可以,如果在不同角度位置运行速度不一样,对应改变控制脉冲的频率就可以,如果速度要快,频率加大,如果速度要慢,频率降低.