步进电机控制

1、精品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 : 张永杰 13083137黄涛13083612郑康佳 13083411指导教师 :黄继业2015 年1月4日感谢下载载精品一引言：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

2、）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COM端标识为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。感谢下载载精品二实验要求：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

3、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100uf 、0.1uf各 2 个电阻2K1 个四：实验电路原理图1：驱动电路原理图：感谢下载载精品2:驱动电路工作原理：L298N 是 SGS 公司的产品，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 、OUT2 和 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

4、八拍的逻辑表：A 电机B 电机IN1IN2IN3IN40100011000101010感谢下载载精品10001001000101014.霍尔模块电路图4：霍尔模块工作原理：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， 其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

5、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感谢下载载精品监测电机的工作状态。5.实验所用的程序代码：源码目录：USER:main.cSTM32: ( 库文件 )Driver:key.ckey.hstepmotor.cstepmotor.hkey.ckey.hTIM3.cTIM3.h12864.c12864.h/*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 stepmotor.h#include TIM3.h#include key.h#include 12864.h#include stm32f

6、10x_exti.hu8 i,j,keynum,direction=0;感谢下载载精品u16Speedtime,loop_num1=0,loop_num2=0,interrupt_num=0,interrupt_speed=0;double angle=0;EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;void EXTIX_Init(void)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,

7、ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSo urce15);感谢下载载精品EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line15;

8、EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;NVIC_InitSt

9、ructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);void EXTI15_10_IRQHandler(void)interrupt_num +;/ 霍尔元件监测到一次EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);int main()感谢下载载精品delay_init();EXTIX_Init();KEY_Init();Motor_GPIO_Init();lcd_gpio_init(

10、);lcd_init();TIM3_Int_Init(9999,7199); /1sSpeedtime=900;lcd_6x8(0,0,Motor Test.);lcd_6x8(0,3,Loop Num1:);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)case1:direction+;if(direction=4)direction=0;break;感谢下载载精品case2:Speedt

11、ime-=100;if(Speedtime=600)Speedtime=900;break;default:break;lcd_6x8_num(45,7,interrupt_speed);/ 每秒转速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=7.2 * i;if(i=50)/ 达到一

12、圈i=0;loop_num1+;感谢下载载精品lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,loop_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=7.2 * j;if(j=50)j=0;loop_num2+;l

13、cd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);感谢下载载精品lcd_6x8(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。感谢下载载精品六：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 ULN2003 来作为驱动芯片，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，电流从其他各引线经过