微控制器系统设计与应用教材.pptVIP

微控制器系统设计与应用;;;在工业控制系统中，通常要控制机械部件的平移和转动，这些机械部件的驱动大部分都采用交流电机、直流电机、步进电机。在这三种电机中，步进电机最适合数字控制，因此在数控机床、家用电器、精密仪器中得到广泛应用。;一、概述 一般电机（直流电机）都是连续运转的，而步进电机却是一步一步地转动，故称之为步进电机。 每当步进电机的驱动器接收到一个驱动脉冲后，步进电机将会按照设定的方向转动一个固定的角度。 所以说步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。 可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的； 可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达调速的目的。 因此在需要准确定位或调速控制时均可考虑使用步进电机。 步进电机的这些特性非常适合单片机控制，控制信号由单片机产生，步进电机则根据控制信号来动作。;二、步进电机的工作原理 ;步进电机按相数（线圈个数）分为单相、双相、多相，以3相为例。 定子的通电方式 称为励磁方式。 1. 1相励磁方式 A相通电； B相通电； C相通电； 当脉冲一个一个发来时，如果按A-B-C-A...的顺序通电，则电机转子便按逆时针转动，这种通电方式成为1相励磁方式。 如果按A-C-BA...的顺序通电，则电机转子便按逆时针转动 2. 2相励磁方式 顺时针轮回 AB→BC→CA→AB 逆时针轮回 BA→AC→CB→BA ;3. 1-2相励磁方式 当脉冲一个一个发来时，如果按A-A、B-B- B、C-C- C、A-...的顺序通电，则电机转子便按顺时针转动，这种通电方式成为1-2相励磁方式。 顺时针轮回 A→AB→B→BC→C→CA→A 逆时针轮回 A→AC→C→CB→B→BA→A ;三. 步进电动机主要参数 1.步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有两相、三相、五相步进电机。 2.拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数，用m表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。 3.步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移。 4.电压：5VDC,12VDC 5.减速比：减速电机。内部转子/外部转轴 例如减速比为1/64，是指内部转子转64圈，外部转1圈。 例如上图为28BYJ48型5线四相八拍步进电机 ;5线四相八拍，相序表如下： P1.3210 拍数 DCBA（脉冲） 对应值 1 0001 01 2 0011 03 3 0010 02 4 0110 06 5 0100 04 6 1100 C0 7 1000 80 8 1001 90 5线：5根线，1根（红色）为电源线，其他4根分别为A.B.C.D，和单片机的I/O口相连 每给一个脉冲，电机内部的转子转一个角度（步距角5.625），当给8个脉冲，电机内部转子转一齿距（8*5.625=45）。 如果内部转子要转一圈，需要转360/45=8个齿距。;unsigned char code zz[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0xc0,0x80,0x90}; unsigned char code fz[]={0x90,0x80,0xc0,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01}; …. for(i=0;i8;i++) { for(j=0;j8;j++) {P1=zz[j];delay();} };四、步进电机的驱动 步进驱动器：是一种能使步进电机运转的功率放大器，能把控制器 发来的脉冲信号转化为步进电机的角位移，电机的转速与脉冲频率 成正比，所以控制脉冲频率可以精确调速，控制脉冲数就可以精确 定位。 ;ULN2003：反相驱动芯片，高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高（大于1000）、工作电压高（大于50V） 、温度范围宽、带负载能力强（输出电流大于500mA）等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。主要用于如下领域：伺服电机;步进电机;电磁阀;可控照明灯。 ;例：通过按键，控制电机的正转、反转、停止; 微控制器系统设计与应用;复习;;一、简介 在直流电机的两电刷端加上直流电压，将电能输入电枢，机械能就从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机。 直流电机主要由定子（主磁极、换向极、机座、电刷装置）、转子（电枢铁心、电枢绕组、换向器、）两部分组成。定子的作用是产生磁场，转子在定子磁场作用下得到转矩而旋转起来。