基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)的設(shè)計（全解析）

　　單片機實現(xiàn)的步進電機控制系統(tǒng)具有成本低、使用靈活的特點，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、機器人，定量進給、工業(yè)自動控制以及各種可控的有定位要求的機械工具等應(yīng)用領(lǐng)域。步進電機是數(shù)字控制電機，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，非超載狀態(tài)下，根據(jù)上述線性關(guān)系，再加上步進電機只有周期性誤差而無累積誤差，因此步進電機適用于單片機控制。步進電機通過輸入脈沖信號進行控制，即電機的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖總數(shù)決定，而電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。步進電機的驅(qū)動電路是根據(jù)單片機產(chǎn)生的控制信號進行工作。因此，單片機通過向步進電機驅(qū)動電路發(fā)送控制信號就能實現(xiàn)對步進電機的控制。

　　系統(tǒng)設(shè)計原理

　　步進電機控制系統(tǒng)主要由單片機、鍵盤LED、驅(qū)動／放大和PC上位機等4個模塊組成，其中PC機模塊是軟件控制部分，該控制系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能：1）通過鍵盤啟動／暫停步進電機、設(shè)置步進電機的轉(zhuǎn)速和改變步進電機的轉(zhuǎn)向；2）通過LED管顯示步進的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等工作狀態(tài)；3）實現(xiàn)三相或四相步進電機的控制：4）通過PC上位機實現(xiàn)對步進電機的控制（啟停、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等）。為保護單片機控制系統(tǒng)硬件電路，在單片機和步進電機之間增加過流保護電路。圖l為步進電機控制系統(tǒng)框圖。