步进电机的单片机设计.docVIP

摘要 该设计介绍了一种以IAP15W4K58S4芯片和为核心辅以必要的电路，构成的一个单片机。 关键词：；；。1.引言 1 2、总体设计方案 2 2.1设计思路 2 2.2具体硬件的设计 2 2.2.2步进电机模块 2 2.2.3 L298N驱动模块 3 3.Proteus仿真 4 4 程序编写 5 4．1程序框图 5 4.2主程序 5 5、元器件 8 6、实物图 8 7、总结 9 8、参考文献 10 1.引言 响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步 进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电 机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在 常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此 用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 步进电机的主要特性： 1、 步进电机必须加驱动才可以运转， 驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候， 步进电机静止， 如果加入适当的脉冲信号， 就会以一定的角度（称为步角）转动。转 动的速度和脉冲的频率成正比。 2、本次使用的步进电机是 28BYJ48 5V 驱动的4 相5 线的步进电机，而且是减速步进电 机，减速比为1：64，步进角为5.625/64 度。如果需要转动1 圈，那么需要 360/5.625*64=4096 个脉冲信号。 3、 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。 4、 改变脉冲的顺序， 可以方便的改变转动的方向。 因此，目前打印机，绘图仪，机器人，等等设备都以步进电机为动力核心。 进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字执行元件，随着计算机应用技术、电子技术和自动控制技术在国民经济各个领域中的普及与深入，步进电机的需求量越练越大。 随着工业技术的不断发展，以及同类产品的不断出现，步进电机面临着前所未有的挑战。但近30年来，数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展，推动步进电机的发展，为步进电机的应用开辟了广阔的前景，近几年来，步进电机需求量一直呈现出较快的增长速度，其中扫描仪、打印机、传真、DVD-ROM/CD-ROM驱动器、空调及多功能自动化办公设备等应用对步进电机的需求增长最强。此外由于USB2.0的日益流行促进了高分辨率扫描仪的销售，步进电机向着小型、薄型和更小的步进角度发展。步进电机控制系统由IAP15W4K58S4及其它器件组成 ,用L298N驱动模块来28BYJ-48 5V DC步进电机，用5V直流电源,可以驱动此步进电机动作。充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低，可靠性好等特点，充分发挥了单片机的控制优势。设计完成的步进电机控制达到课程设计的要求，通电后，按键控制步进电机正反转，加减速，开始以及停止。2.1设计思路 图2.2 IAP15W4K61S4 2.2.2步进电机模块 步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）步进电机分三种：永磁式（PM） ，反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。?红线接电源5V，橙色电线接P1.3口，黄色电线接P1.2口，粉色电线接P1.1口，蓝色接P1.0口。由于单片机接口信号不够大需要通过再连接到相应的电机接口L298N 双H 桥直流电机驱动芯片 2、驱动部分端子供电范围Vs：＋5V～＋35V ； 如需要板内取电，则供电范围 Vs：+7V～+35V 3.驱动部分峰值电流Io：2A 4.逻辑部分端子供电范围Vss：＋5V～＋7V（可板内取电＋5V） 5.逻辑部分工作电流范围:0～36mA 6.控制信