步进

体化设备，电机本身固有的问题可通过驱动器或者控制器来弥补。 采用细分驱动技术可以大大减少低速转动时的振动和噪音，还可以起到减小步距角、提高分辨率、增大输出力矩的效果；采用升降频控制技术 ,则可以克服步进电机高速起停时存在的堵转、丢步或者过冲等问题，使步进电机转动得更加平稳、定位更加精确。 正弦细分驱动技术 步进电机的工作原理本质上靠励磁绕组产生的旋转的合磁场带动 转子做同步运动。

时序 和波形图，总结出其工作方式为四相单四拍时的脉冲分配规律，四相双四拍的脉 冲分配规律，在每一种工作方式中，脉冲的频率越高，其转速就越快，但脉冲频 率高到一定程度，步进电机跟不上频率的变化后电机会出现失步现象，所以脉冲 频率一定要控制在步进电机允许 的范围内。 （ 2） 89C51 单片机 Atmel公司生产的 89C51单片机是一种低功耗 /低电压‘高性能的 8位单片机， 它采用 CMOS

分为三类：反应式步进电动机、永磁式步进电动机、混合式步进电动机。 按照相数又分为：两相、三相、五相，等步进电动机。 本设计中 以最简单的两相五线步进电动机为例来说明问题。 两相五线制 步进电动机的结构： 基于 STC89C51单片机的步进电机脉 冲分配器设计 8 图 31两相五线制步进电动机定、转子结构图 两相五线制 步进电动机的旋转： 如下图 33所示，若 A 相通电， 其他 相不通电时

luctance，简称 VR)反应式步进 电机的转子是由软磁材料制成的，转子中没有绕组。 它的结构简单，成本低，步距角可以做得很小，但动态性能较差。 反应式步进电机有单段式和多段式两种类型； (2)永磁式步进电机 (Permanent Mag，简称 PM)永磁式步进电机的转子是用永磁材料制成的，转子本身就是一个磁源。 转子的极数和定子的极数相同，所以一般步距角比较大。 它输出转矩大，动态性能好

对四相步进电机的进行加速、减速、正反转控制。 通过本设计 来 学会自己处理实际问题的能力，体会出理论与实际的差别。 在整个设计过程中体会失败的痛苦和成功后的喜悦。 使我们真正与实际实物的一次碰撞。 为我们更好的走向社会、适应社会打下良好的基础。 5 第三章 控制系统硬件电路组成 按照初期设计思路及控制系 统功能实现，硬件电路可分为电源模块、按键模块、控制中枢 模 块 、 显 示 模 块 及 步

有行线输入全部为高电平。 当按下键盘上的某个键使其闭合时，则对应的行线和列线短路，行线输入即为列线输出。 如果此时把所有列线初始化为输出低电平，则通过读取行线输入值的状态是否全为 1，即可判断有无键按下。 共设八个按键，为一档、二档、三档、正转、反转、暂停、继续和清零。 具体键盘电路如下图： H1H0L3L2L1L0清零继续暂停反转正转三档二档一档 图 键盘电路 11 4 控制系统的软件设计

的实时信息。 电机驱动电流检测模块主要是检测通过电机驱动芯片的电流，然后通过运放将检测到的信号放大，最后将放大后的信 号通过模数转换芯片 ADC0804处理后送给单片机。 独立按键作为一个外部中断源，和单片机端口连接，通过它设置了电机的正转，反转，加速，减速，显示电机电流等功能。 采用了中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序，完成了对步进电机的最佳的及时的控制。

技术的优秀部分，对 MCU系统将是一种扬弃，但在电子技术的设计操作和系统构成的整体上却发生了质的飞。 如果说 MCU在逻辑的实现上是无限的话，那么 CPLD/FPGA 不但包括了 MCU 这一特点 ， 而且还可触及硅片电路限度的物理极限，并兼有串行工作方式、高 速、高可靠性以及宽口径适用性等诸多方面的特点，不但如此，随着 EDA 技术的发展和 CPLD/FPGA 向深亚微米领域的进军，它们与

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该减小为零，这种方法符合步进电机的矩频特性，快速响应性能好，升降时间短，但当速度变化较大时平衡性比较差。 S 曲线加减速控制 S 曲 线加减速控制 速度呈抛物线变化。 如图 5 所示，在加速启动时，加速度由大变小；在减速停止过程中，加速度由小变大，该法综合了匀加减速控制和指数曲线控制，充分利用步进电机本身特性，缩短了升降速时间，又具有较强的响应性，是一种比较好的方法。 5 步进电机的调速的实现