步进电机控制

1、杭州电子科技大学电子系统设计综合实验设计报告实验名称：步进电机控制实验序号:4小组号： 4A姓名学号：指导教师：黄继业2015年1月4日一.引言：步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为 角位移，通俗地说：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）。通过控制脉冲个数即可以 控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时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。常见的步进电机分三种：永 磁式（PM ,反应式（VR）和混合式（HB 。实验中使用的是永磁式步进电 机24BY型，下图是该电机的接线图，从图中

2、可以看出，电机共有四组线圈， 四组线圈的一个端点连在一起引出， 这样一共有5根引出线。要使用步进电 机转动，只要轮流给各引出端通电即可。将 CO渊标识为C,只要AC A C、 BC B C,轮流加电就能驱动步进电机运转，加电的方式可以有多种，如果将COM端接正电源，那么只要用开关元件（如三极管），将 A A、B、B轮流接地。二.实验要求:1 .（基本）：控制四相六线式步进电机的转动（四相八拍方式）2 .（基本）：显示步进电机的转动圈数、角度和方向三.（扩展）：用非接触的方式实时监测步进电机的工作状态四.实验器材清单：名称型号数量驱动芯片L2981片霍尔元件cs31441个二极管80508个电容

3、100uf、各2个电阻2K1个四：实验电路原理图1:驱动电路原理图:2:驱动电路工作原理：L298N是SGS司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四 相电机的专用驱动器，即内含二个 H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接 收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。OUT1 OUT牙口 OUT3 OUT4之间分别 接两电机。IN1、IN2、IN3、IN4引脚从单片机接输入控制电 平，控制电机正反转。3 : L298控制单双八拍的逻辑表：A电机B电机IN1IN2IN3IN4010001100010101010001001000101014 .霍尔模块电路图4:霍尔模块工作原

4、理：霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（ OC门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc,地，输出。使用霍尔传感器获得脉冲信号，具机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。根据这些输出的脉冲可以实现实时监测电机的工作状态。5 . 实验所用的程序代码：源码目录：USER:STM32: （ 库文件 ）Driver:/

5、*要求：控制步进电机转动，8 拍显示步进电机转动圈数，角度，方向。非接触方式实时监测*/#include ""#include ""#include ""#include ""#include ""u8 i,j,keynum,direction=0;u16Speedtime,loop_num1=0,loop_num2=0,interrupt_num=0,interrupt_speed =0;double angle=0;EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;GP

6、IO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;void EXTIX_Init(void)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);= GPIO_Pin_15;= GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_

7、PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource15); =EXTI_Line15;= EXTI_Mode_Interrupt;= EXTI_Trigger_Rising;= ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);= EXTI15_10_IRQn;= 0x0F;= 0x0F;= ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);void EXTI15_10_IRQHandler(void)interrupt_num +;.");lcd_6x8(0,3,"Loop Num1:"

8、;);lcd_6x8(0,4,"Loop Num2:");lcd_6x8(0,5,"Angle:");lcd_6x8(0,7,"Speed:");lcd_6x8(60,7,"N/s");while(1)keynum=New_KEY_Scan();switch(keynum)case 1:direction+;if(direction=4)direction=0;break;case2:Speedtime-=100;if(Speedtime=600)Speedtime=900;break;default:break;

9、每秒转速lcd_6x8_num(45,7,interrupt_speed); / lcd_6x8_num(100,7,interrupt_num);if(direction=0)lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,loop_num1);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);else if(direction=1)Motor_8(Speedtime);i+;angle= * i;if(i=50) / 达到一圈i=0;loop_num1+;lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,l

10、oop_num1);lcd_6x8(0,2,"Forward direction ! ");else if(direction=2)lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,loop_num1);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);else if(direction=3)Motor_8_back(Speedtime);j+;angle= * j;if(j=50)j=0;loop_num2+;lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);lcd_6

11、x8(0,2,"Backward direction ! ");void TIM3_IRQHandler(void)/static u16 a=0;if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) / 检查指定的TIM中断发生与否：TIM中断源TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update); 清除 TIMx的中断待处理位:TIM 中断源interrupt_speed=interrupt_num ;/ N/sinterrupt_num=0;五：实验测试结果本次实验最后验收的效果是比较好的，基本上没有出错，完成了所有要求的内容，测量的结果也比较精确。六：设计总结本次实验的设计主要体现在驱动电路上，本来准备是采用ULN200球作为驱 动芯片，后来查了一下资料发现ULN2003只能向它灌入电流，输出为高阻态，基本没输出电流。它一般用来吸收电流的。比如数码管驱动，或者两相五线、两相六线的步进电机，这种步进电机有一个或两个公共端可以接电源正极，驱动电机，电流从其他