51单片机-基于mcs-51单片机的步进电机系统(编辑修改稿)

51单片机-基于mcs-51单片机的步进电机系统(编辑修改稿)内容摘要：

图 P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T /V pd9R X D /P 3 .010T X D /P 3 .111I N T 0 /P 3 .212I N T 1 /P 3 .313T 0 /P 3 .414T 1 /P 3 .515W R /P 16R D /P 3 .717X T A L 218X T A L 119V s s20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E /P R O G30E A /V pp31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V c c40M C S 51 ALE： 地址锁存控制信号。 在系统扩展时， ALE 用于控制把 P0口输出的低 8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。 PSEN ：外部程序存储器读选通信号。 在读外部 ROM 时，有效 (低电平 )，以实现外部 ROM 单元的读操作。 EA ：访问程序存储控制信号。 当信号为低电平时，对 ROM的读操作限定在外部程序存储器；当信号为高电平时，对 ROM 的读操作是从内部程序存储器开基于 MCS51单片机的步进电机系统 6 始，并可延至外部程序存储器。 RST：复位信号。 当输入的复位信号延续两个机 器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。 VSS：地线。 VCC： +5 V 电源。 2 步进电机发展概述 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件（也称为执行机构）。 在正常情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，但步进电机驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（也称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度逐步运行的，通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达 到准确定位的目的 ；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机的速度和加速度，从而达到调速的目的。 步进电机的种类很多，一般按结构区分，有反应式、永磁式和永磁感应式三种。 反应式步进电机 永磁式步进电机 永磁感应式步进电机 目前，我国使用的步进电机主要是反应式步进电机。 如图所示，这是一台典型的三相反应式步进电机。 它的定子和转子是用硅钢片和其他软磁材料制成的。 定子上共有六个磁极，每个磁极上都有许多小齿。 在径向相对的两个磁极上的线圈串联起来组成一相绕组，沿周围也有许多小齿。 根据工作要求，定子磁极上的小齿的齿距与转子磁极上的小齿必须相等，而且转子上齿数有一定的限制。 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（ VR）、永磁式步进电机（ PM）、混合式步进电机（ HB）和单相式步进电机等。 1. 永磁式步进电机 永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为 度 或 15度； 永磁式步进电动机输出力矩大，动态性能好，但步距角大。 2. 反应式步进电机 反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为 ，但基于 MCS51单片机的步进电机系统 7 噪声和振动都很大。 反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。 反应式步进电动机结构简单，生产成本低，步距角小；但动态性能差。 3. 混合式步进电机 混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动机两者 的优点，它的步距角小，出力大，动态性能好，是目前性能最高的步进电动机。 它有时也称作永磁感应子式步进电动机。 这种步进电机的应用最为广泛。 步进电机原理及结构 反应式 步进电机基本原理 反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。 下面先叙述三相反应式步进电机原理。 结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、 1/3 て、 2/3 て ,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即 A与齿 1 相对齐， B与齿 2 向右错开 1/3て， C 与齿 3向右错开 2/3て， A’与齿 5 相对齐，（ A’就是 A，齿 5就是齿 1） 旋转： 如 A 相通电， B， C 相不通电时，由于磁场作用，齿 1 与 A 对齐，（转子不受任何力以下均同）。 如 B 相通电， A， C 相不通电时，齿 2 应与 B 对齐，此时转子向右移过 1/3 て，此时齿 3 与 C 偏移为 1/3 て，齿 4与 A偏移（て 1。