单片机直接驱动电机单片机控制步进电机的应用实例|技术文档|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

单片机控制步进电机的应用实例

【例9-3】采用1-2 相励磁法实现电机的正转控制。

单片机的I/O口驱动电流较小，一般无法直接驱动步进电机，图9-10采用ULN2003作为步进电机的驱动芯片，ULN2003工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关状态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。只需按表9-2(c)的8个步序向P1口发送数据，通过ULN2003的驱动，即可实现步进电机按1-2相励磁法正转运行。

图9-10　步进电机驱动控制电路图

C51程序如下：

提示

上面的delay( )程序可参考之前例子中的延时程序编写，这里不再重复。

利用相同的程序编写方式可以实现1相励磁和2相励磁的电机控制。

【例9-4】步进电机的正反转控制

利用接在单片机P3.7口的开关对步进电机的正反转进行控制，当开关闭合时，步进电机正转运行，当开关断开时，步进电机反转运行。此处采用1相励磁法。步进电机正反转控制电路如图9-11所示。

图9-11　步进电机正反转控制电路图

C51程序如下：

【例9-5】利用查表方式通过两组开关实现三种励磁状态的切换。

两组开关实现三种励磁状态切换的电路如图9-12所示。利用接在P3.0、P3.1口的两个开关的四种状态实现步进电机的1相励磁、2相励磁、1-2相励磁及停止状态的切换。开关实现步进电机运行状态切换如表9-3所示。

图9-12　两组开关实现三种励磁状态切换的电路图

表9-3　开关实现步进电机运行状态切换表

由于三种励磁状态每拍的状态均为已知，在软件设计中，可以将这些状态预先存储到3个数组当中，根据2组开关的状态去查询对应的数组即可实现步进电机励磁方式的切换。

C51程序如下：

华维实战小项目：教你如何用51单片机驱动步进电机

前言

步进电机是一种无刷电机，可将电脉冲转换为机械旋转。顾名思义，它根据输入脉冲逐步旋转，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件。

步进电机相比其他电机来说，一般具有5个比较明显的特征：

第一，可实现精细，正确的定位

第二，可通过脉冲信号简单控制

第三，体积小型，高转矩

第四，可自行保持停止位置

第五，可进行大惯性负载

广泛应用于工业、医疗、消费电子应用。简而言之，用于任何需要精确旋转或定位对象的地方。

在单片机领域应用比较广泛，在此和大家分享一个小项目。

-操作

步进电机内部线圈原理图：

步进电机通常具有多个励磁线圈（相）和一个带齿转子。电机的步长由相数和转子上的齿数决定。步长是转子一步的角位移。比如一个步进电机有 4 相 50 个齿，则转一圈需要 50×4=200 步。因此步距角为 360/200=1.8°。

本次使用的步进电机有 4 极和一个 1/64 减速齿轮机构，用于增加扭矩。电机的步距角为 5.64°。但在考虑减速齿轮，输出轴的步距角为5.64/64°。

电路原理图：

将步进电机按照电路图连接到 8051 的P1.0、P1.1、P1.2 和 P1.3 引脚分别用于控制步进电机的 A1、A2、A3 和 A4 相。ULN2003 用于驱动步进电机的各个相位。

ULN2003 是一种达林顿晶体管阵列，用于驱动继电器和电机等大电流负载。ULN2003 有 8 个单独的通道，每个通道的容量为 1A，通道可以并联以增加电流容量。每个通道都配有单独的续流二极管，通道通过提供逻辑低电平来激活。例如，我们将 ULN2003 的引脚 1 设为低电平，则步进电机的 A1 接通。

程序设计